Universal theory of efficiency fluctuations
使用波动定理补充几何参数，我们得出的（长时间）的效率波动的热和等温机器下运行的稳定或周期性的驱动，接近或远离平衡的普遍特征。特别地，在给定发动机中观察可逆效率的长时间概率与在时间反转驱动下工作的相同发动机的长时间概率相同。当驱动是对称的，这种可逆的效率成为最不可能的。
2014-09-11 cond-mat.stat-mech
Equivalent Ensembles, Turbulence and Fluctuation Theorem
除了NS方程本身外，已有几种方法可以等价地描述Navier-Stokes流体的定态。特别是NS演化和可逆之间的等价性。在混沌假设下，检验涨落定理是否能应用于可逆流是很自然的。这里提供了一个例子，这也导致了测试预测的波动定理的可能性，即使在系统的不可逆发展。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech
Posterior probability and fluctuation theorem in stochastic processes
给出了随机过程涨落定理的一个推广。新定理是用后验概率来表示的，后验概率是通过贝叶斯定理引入的。在通常的涨落定理中，前向路径及其时间反演起着重要的作用，因此微观可逆条件是必不可少的。相反，在新定理中，微观可逆条件是不必要的。它表明，新的定理充分恢复以前已知的各种定理和关系，如Gallavotti-Cohen型波动定理，Jarzynski等式，Hatano-Sasa关系，当采用适当的假设。
2009-09-29 cond-mat.stat-mech
Spectral theory of fluctuations in time-average statistical mechanics of reversible and driven systems
我们提出了一个频谱理论的方法，时间平均统计力学一般，非平衡初始条件。我们考虑了具有连续或离散状态空间的可逆和不可逆遍历随机动力学的有界局部加性泛函的统计。我们从Fokker-Planck或主方程动力学的基本生成元的本征谱中得到了时间平均观测量的平均值、涨落和相关性的精确结果，并从物理的角度讨论了这些结果。费曼-卡茨公式重新推导使用伊藤微积分和非厄米微扰理论相结合。出现的普遍的中央极限法律的频谱表示明确显示大偏差的时间尺度。对于可逆动力学与平衡的初始条件，我们得到一个一般的上限波动的占领措施的回报概率的积分。通过简单的、可精确求解的例子来说明如何应用该理论。作为一个生物物理的例子，我们重新审视的Berg-Purcell问题的浓度测量的精度由一个单一的受体。我们的研究结果是直接适用于各种各样的现象所支持的时间平均观测值和添加剂的功能在物理，化学，生物和经济系统。
2020-07-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Viscosity, Reversibillity, Chaotic Hypothesis, Fluctuation Theorem and Lyapunov Pairing
本文在紫外截断和周期边界下研究不可压缩流体方程，猜想其性质与时间可逆方程等价，并在混沌假说、公理C和涨落定理框架下分析可逆方程及可观测量涨落。
2024-01-01 cond-mat.stat-mech
Statistics of reversible transitions in two-state trajectories in force-ramp spectroscopy
一种可能的方法来提取信息的可逆解离的分子粘附键从力斜坡实验中观察到的力波动进行了讨论。对于小的加载速率，系统经历了有限数量的可观察到的所谓的力与延伸（FE）曲线的解结合和再结合的过渡。这些瞬态波动的统计数据可以用来估计参数的再结合率。这在实验上重要的情况下是相关的，在这种情况下，例如由于软连接体的存在，阻碍了对反向FE曲线的直接观察。我推广的两状态模型的动力学的随机理论的情况下，随时间变化的动力学速率和计算相关的分布的特征力。虽然对于不可逆系统有一个内在的关系之间的断裂力分布和人口的自由能井的束缚态，情况稍微复杂，如果可逆系统被认为是。对于一个两态模型，一个“固定”的破裂力分布，是成比例的人口可以被定义，并允许一致地讨论数量平均的瞬态波动。虽然不可逆系统的最佳分析在软弹簧限制的小牵引装置刚度和大的加载速率，在这里，我认为使用的牵引装置的刚度作为控制参数，除了加载速率。
2014-04-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Process interpretation of current entropic bounds
我们表明，马尔可夫扩散过程的二次熵界，最近推导出的非平衡电流的速率函数，可以被看作是由一个有效的过程，创建电流波动在一个次优的方式修改只考虑的漂移或力的过程中的不可逆的一部分，同时保持其可逆的一部分恒定。这提供了一个明确的解释的界限，在一个物理过程中，这解释了，除其他事项外，它的关系，波动关系，线性响应，和可逆的限制。更一般的二次边界的存在，以及相关的不确定性关系，物理量以外的电流进行了讨论。
2017-12-06 cond-mat.stat-mech
A Note on Non-equilibrium Work Fluctuations and Equilibrium Free Energies
本文讨论了非平衡功涨落中的几个重要问题及其与平衡自由能的关系。首先，我们证明了Jarzynski恒等式可以看作是一个累积展开的工作。对于一个接近准静态的开关过程，功的分布是尖峰高斯分布。我们分析表明，耗散平均工作减去可逆工作$W_R$，减少时的过程变得越来越准静态。最终，在准静态可逆极限，耗散消失。然而估计$p$ -概率违反第二定律的积分的尾部的工作分布从$-\infty$到$W_R$，增加并采取一个值$0.5$在准静态限制。我们表明这一分析采用高斯积分给出的误差函数和卡伦-韦尔顿定理，涉及波动耗散过程中，几乎是准静态的。然后，我们对电场作用下的液晶系统的非平衡过程进行了蒙特卡罗模拟，给出了可逆功、耗散、违反第二定律的几率和功的分布等结果
2010-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Small and simple systems that favor the arrow of time
本研究通过1D环中N个Ising自旋与Einstein振子热浴耦合的模拟和理论，检验了热力学不可逆性是否需要大型复杂系统，发现即使N=2的小系统在微观动力学本质不可逆时也能表现出热平衡行为。
2023-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Time scales of supercooled water and implications for reversible polyamorphism
深度过冷水表现出复杂的动力学与大的密度波动，冰粗化和特征时间尺度从皮秒到毫秒。在这里，我们讨论这些时间尺度的影响，因为它们涉及到两相共存和过冷水的分子模拟。具体来说，我们认为，这是可能的折扣液-液临界性，因为时间尺度意味着这种行为的相关长度将不超过几个纳米的范围。类似地，可以不考虑两种液体共存，因为时间尺度意味着有界的界面自由能不能与宏观表面积成比例地增长。因此，仅从时间尺度来看，我们看到过冷水中不同密度的共存域可能只不过是纳米尺度的瞬态波动。
2015-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal dephasing and the echo effect in a confined Bose-Einstein condensate
结果表明，法向分量的热涨落引起受限玻色-爱因斯坦凝聚体低能集体模的退相-可逆阻尼。计算了各向同性振子陷阱的失相率，其中朗道阻尼预计将被抑制。该速率的特征是具有陡峭的温度依赖性，并且具有弱幅度依赖性。在大量玻色子形成凝聚的极限下，速率接近于零。然而，对于JILA小组使用的数字，计算的速率值接近实验值。我们建议，在各向同性陷阱的热失相所造成的阻尼的可逆性质可以测试的回波效应。还讨论了朗道阻尼的可逆性质，并考虑了在各向异性阱中观察回波效应的可能性。在各向同性陷阱的弱回波极限下计算了回波参数。最后给出了回波的数值模拟结果。
1997-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Current fluctuations for the boundary-driven zero-range process on graphs: microscopic versus macroscopic approach and a theory of non-reversible resistor-like networks
University College London（伦敦大学学院）
本文通过变分方法推导了图上电流的率泛函，揭示了微观与宏观视角的联系，并提出了一种非可逆电阻网络的简化方法。
2025-12-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Effects of Sample Specific Variations and Fluctuations of Thermal Occupancy on Fluctuations of Thermodynamic Quantities
热力学量的波动的标准结果是根据采样相同的系统，是在不同的，不完全平衡的状态的假设。这些结果适用于在一个特定的宏观体随时间的波动，并可以追溯到热占位的波动。当研究许多相同制备但不相同的系统时，由于样品之间的变化而引起的介观波动会导致热力学量的波动。我们研究了介观涨落和热占位涨落的联合作用。特别是，我们评估的总粒子数和比热波动的二维，非相互作用的电子气在经典的可积和混乱的情况下。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Splitting rate matrix as a definition of time reversal in master equation systems
基于非平衡涨落关系的最新进展，本文提出了一种广义时间反演方法，将离散状态随机主方程分解为不可逆和可逆两部分。这个定义的一个直接优点是，各种波动关系可以归因于不同的矩阵分裂。此外，我们还发现，在考虑到可逆部分的存在时，通常的总熵产生公式和细致平衡的条件必须作适当的修改，而这一部分在过去很长一段时间内被完全忽略。
2011-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relations for Diffusions Thermally Driven by a Non-Stationnary Bath
在动态演化的背景下，在一个非平稳的热浴，我们构建了一个家庭的熵产生的波动关系，没有验证系统上进行的工作。我们展示的波动关系，这是全球版本的广义波动耗散定理周围的非平衡扩散或通常的波动耗散定理的能量脉冲的温度。
2009-08-02 cond-mat.stat-mech
On the fluctuation of thermal van der Waals forces due to dipole fluctuations
两个电介质板之间的范德华力的热或经典分量的波动，建模为通过通常的静电偶极-偶极相互作用相互作用的可极化偶极子的合奏，进行评估。在该模型中，瞬时力是板中偶极子配置的确定性函数，并且其波动纯粹是由于偶极子波动（不考虑电磁场的背景热波动）。计算力的平均值及其方差。力的波动表现出正常的热力学标度，因为它们与两个板的面积成比例，甚至更重要的是，不依赖于理论中的任何微观截止。热范德华力的平均值和方差给出了这些波动相互作用的独特指纹。
2013-04-11 cond-mat.stat-mech
Heterogeneous diffusion in a reversible gel
我们引入了一个微观上真实的物理凝胶模型，并使用计算机模拟来研究它在热平衡时的静态和动态性质。该相图包括溶胶相、终止于临界点的共存区、由几何逾渗确定的凝胶化线和与相分离无关的平衡凝胶相。凝胶的整体结构是均匀的，但应力由分形网络支撑。凝胶动力学是高度不均匀的，我们提出了一个理论模型来定量描述动态不均匀性的凝胶。我们阐明了凝胶和玻璃形成者的动力学之间的几个差异。
2007-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of quantum processes: An operational framework for free energy and reversible athermality
International Institute of Information Technology, Hyderabad（海德拉巴国际信息技术学院）
通过公理化定义通道自由能，构建量子过程的非热性资源理论，证明其渐近可逆性，并揭示与信息处理任务的联系。
2026-06-24 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Interacting molecular motors: Efficiency and work fluctuations
我们调查模型的“可逆棘轮”与相互作用的粒子，介绍了我们早些时候[Europhys。Lett. 84，50009（2008）]。我们进一步澄清了由于相互作用的效率提高的效果，并表明它是充满活力的起源，而不是减少波动的后果。我们还显示了复杂的结构中出现的相互作用和密度依赖性的电流和响应函数。的工作和输入能量的波动特性详细表明远离平衡的性质的动态。
2011-05-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fundamental thermal fluctuations in microspheres
我们目前的理论分析和测量结果的基本热折射波动的微球。实验测得的噪声谱与理论模型一致。
2003-04-02 cond-mat.stat-mech
Irreversibility to Reversibility Crossover in Transient Response of an Optically Trapped Particle
我们研究了从不同高度释放并在光阱势阱中弛豫的胶体珠的瞬态响应。依赖于初始势能，系统的时间演化表现出显着不同的行为。从短时间可逆到长时间不可逆的转变开始，随着释放点能量的降低，可以实现具有零净耗散的稳定可逆状态。如果系统以更低的能量开始，它会逐渐从热噪声中提取有用功，并表现出反常的不可逆性。此外，我们还验证了瞬态涨落定理和综合瞬态涨落定理，即使对我们的系统的非遍历描述。
2011-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal fluctuations of granular gas driven by Gaussian thermostat based on two-point kinetic theory
本文在两点动力学理论的基础上，研究了高斯恒温器驱动下颗粒气体的热涨落。特别地，我们考虑了Yano提出的非弹性可变球的热涨落[J. Phys. A，46（37），375502（2013）]。基于两点动力学理论计算了压力偏量和两次热流的热脉动时间关联，并与直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法计算的结果进行了比较。最后，我们比较的传输系数，这是计算的动力学理论的基础上，与那些使用DSMC方法计算。
2015-12-30 cond-mat.stat-mech
Fluctuations of thermal variables investigated by cross-correlation function
本文提出利用互相关函数推导平衡系统涨落公式的新方法，建立频率相关比热的涨落-耗散关系，并给出平均熵产生的微观耗散公式。
2024-03-15 cond-mat.stat-mech
Thermal fluctuations in the lattice Boltzmann method for non-ideal fluids
在非理想流体的格子玻尔兹曼方法中引入热涨落。在朗之万框架内推导出一个波动耗散定理，并将其应用于一个特定的格子玻尔兹曼模型，该模型近似于基于平方梯度自由能泛函的流体的线性化波动纳维-斯托克斯方程。所获得的热噪声示出，以确保在模拟中的所有自由度的平衡，以高精度。此外，我们证明了令人满意的结果，波动流体力学的最实际应用已经可以实现使用热噪声在长波长限制。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Asymmetric Thermal Relaxation in Driven Systems: Rotations go Opposite Ways
本文证明一般线性漂移驱动的非平衡系统仍存在热弛豫不对称，并发现升温和降温过程中旋转方向相反，说明含噪系统弛豫不必经过局部平衡态。
2023-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Phase transition in time-reversible Navier-Stokes equations
我们提出了一个全面的研究三维时间可逆的Navier-Stokes（RNS）系统的统计特征，其中标准粘度$ν$被替换为一个波动的恒温器，动态补偿波动的总能量。我们分析了RNS定常状态的统计特征的一个非负的无量纲控制参数$\mathcal{R}_r$，它量化的动能波动之间的平衡，在强迫长度尺度$\ell_{\rm f}$和总能量$E_0$。我们发现，该系统表现出从一个高拟能阶段在小$\mathcal{R}_r$，截断效应往往会产生部分热化状态，在大$\mathcal{R}_r$低拟能的流体动力学阶段的过渡。利用湍流扩散模型（Leith模型）的见解，我们认为这种转变实际上类似于连续的相变，其中$\mathcal{R}_r$确实表现为热力学控制参数，例如，温度时，拟能起序参量的作用，而对称性破缺参量$h$是截断尺度$k_{\rm max}$的（1/1）.我们发现，接近临界点$\mathcal{R}_r^\star$的相变的签名基本上可以从启发式平均场朗道自由能推导出来。这一观点使我们能够重新解释Gallavotti，Phys.Lett.A，223，1996所证明的动力学系综等价性的相关渐近性。我们的数值计算表明，低阶统计的3D RNS确实是定性类似的直接数值模拟中观察到的标准Navier-Stokes（NS）方程的粘度选择，以便匹配的可逆粘度的平均值。
2019-07-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Role of fluctuations in membrane models: thermal versus non-thermal
我们研究的比较重要性的热非热波动膜为基础的模型在线性制度。我们的结果，无论是在1+1和2+1维，表明非热涨落占主导地位的热只有当弛豫时间$τ$是大的。对于中等至小的$τ$值，动力学由这两种力之间的竞争定义。这些结果有望作为涉及细胞骨架和其他非热波动的系统中生物建模的定量基准。
2011-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.CB
Thermal fluctuations and stiffening of heterogeneous fluid membranes
我们在一个简单的极小模型中研究了热涨落对对称无张力非均相（两组分）流体膜的影响。接近临界点$T_c$的组合物的相关的可折叠性相变和足够强的曲率组成的相互作用，介导的组合物依赖的弯曲模量，热波动导致增强的有效弯曲模量。因此，与纯流体膜相比，在$T_c$附近，膜构象波动将受到{ \em抑制}，已知纯流体膜的热波动在所有非零温度下都会降低有效弯曲模量。
2014-12-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reversible limit of processes of heat transfer
本文研究了一个热容量为C（T）的物体与N个热源之间的热传递过程，其中N个热源的初始温度T_0和最终温度T_N之间的温度是等间隔的。身体和热源与宇宙的其他部分隔离，身体与温度不断升高的热源连续热接触。我们确定了复合热力学系统在物体温度从T_0变化到T_N的整个过程中的熵变。我们发现，当N较大时，复合过程的总熵变与（T_N-T_0）/N成正比，但当N较小时，复合过程的熵变最终呈现非单调性。
2013-02-22 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermal Fluctuations of Elastic Filaments with Spontaneous Curvature and Torsion
本文研究了热涨落对具有自发弯曲和扭转的弹性细丝的影响。我们推导出的取向关联函数和螺旋的持久长度的解析表达式，并发现，这个长度随热涨落的强度非单调变化。在弱涨落区，自发扭转螺旋线的持续长度随扭转率的变化有三个共振峰。在强波动的极限下，螺旋形状的所有记忆都丢失了。
2000-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rectification of thermal fluctuations in ideal gases
我们计算绝热活塞和热布朗马达的系统平均速率，在[Van den Broeck，Kawai和Meurs，\emph{Microscopic analysis of a thermal Brownian motor}，出现在Phys.Rev.Lett.]中介绍，并与精确数值解进行比较。
2004-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interplay of quantum and thermal fluctuations in a frustrated magnet
我们证明了存在一个扩展的临界相在横向场伊辛磁铁上的三角形晶格，在一个制度，热和量子波动是重要的。通过量子蒙特卡罗模拟，我们绘制了一个完整的相图，发现临界相是热涨落破坏量子涨落建立的秩序的结果。它是由两个Kosterlitz无磁跃迁从顺磁体一方面和量子涨落驱动的三子晶格有序相的另一方面。我们的工作进一步证明了零温量子相变属于3dXY普适类。
2003-02-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Fluctuation symmetry leads to GENERIC equations with non-quadratic dissipation
我们开发了一种形式主义来讨论的属性的GENERIC系统中出现在大偏差极限的表征相应的哈密顿量。我们演示了如何生成的结构自然产生一定的对称性的哈密顿量，这扩展了早期的工作，已连接的大偏差行为的可逆随机过程的梯度流结构的确定性限制。应用的自然例子包括具有惯性的粒子系统。
2017-12-29 cond-mat.stat-mech math.AP math.PR
