Crossover between ballistic and diffusive transport: The Quantum Exclusion Process
研究了在相干隧穿和随机马尔可夫噪声同时作用下一维自由费米子系统的演化。我们确定了一类噪声项，其中出现了一个层次的解耦方程的关联函数。在非相干的特殊情况下，最近邻跳跃的两点函数的方程明确解决。格林函数的颗粒密度得到解析和时间尺度确定的交叉从弹道扩散行为发生。结果可以解释为两种类型的传导通道之间的竞争，其中扩散在大的时间尺度上占主导地位。
2011-04-20 cond-mat.stat-mech
Mass transport perspective on an accelerated exclusion process: Analysis of augmented current and unit-velocity phases
在加速排除过程（AEP）中，如果空的话，每个粒子可以“跳”到它的相邻位置，并且当加入大小为$\ell \leq \ell_\text{max}$的簇时，可以“踢”最前面的粒子。随着相互作用范围$\ell_\text{max}$的不同选择，我们发现AEP的稳态可以在具有增强电流（AC）的均匀相或具有以单位速度（UV）移动的空穴的分离相中找到。在这里，我们提出了一个详细的研究出现的新阶段，从两个角度：AEP和质量传输过程（MTP）。在后一幅图中，处于UV相的系统由与流体共存的冷凝物组成，而从AC到UV的转变可以被视为冷凝。使用蒙特卡罗模拟，特殊情况下的精确结果，并在平均场方法（MTP内）的分析方法，我们专注于稳态电流和集群的大小。数据和理论之间的良好协议被发现，为理解这个模型系统提供了一个有见地的图片。
2013-01-07 cond-mat.stat-mech
A Multispecies Exclusion Process with Fusion and Fission of Rods: a model inspired by Intraflagellar Transport
我们引入了一个多物种排斥模型，其中长度守恒的概率融合和裂变的硬棒是允许的。虽然所有进入系统的棒都具有相同的初始长度${\ell}=1$，但由于聚变和裂变，它们的长度可以保持变化，因为它们以逐步的方式向出口移动。如果有${\ell} \leq N$，两个相邻的${\ell}_{1}$和${\ell}_{2}$长度的硬棒可以融合成一个更长长度的单个棒${\ell}={\ell}_{1}+{\ell}_{2}$。类似地，长度为${\ell}' \leq N$的棒的长度守恒裂变产生两个较短的子棒。基于极值电流假设，我们利用平均场近似在周期性边界条件下对同一模型所得到的结果，绘制了开边界条件下该模型的相图。棒的密度分布和通量分布与计算机模拟结果非常吻合。虽然融合和分裂的杆的动机是在真核生物鞭毛内的鞭毛运输（IFT）中观察到的类似现象，这种排斥模型是太简单了，任何特定的生物体的定量实验数据。然而，出现在这个模型中的融合和裂变的相互作用的“通量分布”和“过渡区”的概念可能有重要的影响IFT和其他类似的运输现象在长细胞突起。
2017-11-27 cond-mat.stat-mech
Nonlinear macroscopic transport equations in many-body systems from microscopic exclusion processes
在非理想环境中描述颗粒在宏观或介观水平上的输运在从生物学中的细胞间和细胞内输运到多孔介质中的扩散的领域中构成了基本的理论挑战。然而，通常来自多体相互作用或反映复杂和限制环境的约束的性质在微观水平上得到更好的理解和建模。在本文中，我们研究微观排斥过程和平均场方程之间的微妙联系，由此产生的连续极限。本文导出了一个适用于描述外场作用下非均匀介质中输运的广义非线性对流扩散方程。此外，从最近引入的排斥过程涉及的代理与非零尺寸的灵感，我们介绍了一个修改后的扩散方程，适合于描述传输在非理想流体的$d$维硬球。我们考虑应用我们的方程的扩散问题的吸收球在一个非理想的自拥挤的流体和重力沉降的问题。我们表明，我们的形式主义允许一个恢复已知的结果。此外，我们引入了点样和扩展拥挤的概念，指定不同的路线，从微观排斥过程获得宏观输运方程。
2013-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport in exclusion processes with one-step memory: density dependence and optimal acceleration
我们研究了一个格子气的持续步行者，其中每个网站是由最多一个粒子和每个粒子试图移动的方向取决于它的最后一步。我们分析了粒子的均方位移（MSD）作为粒子密度及其持续性（继续沿同一方向移动的趋势）的函数。对于正的持久性，MSD的行为与预期的一样：它随着持久性而增加，随着密度而减少。然而，对于强的反持续性，我们发现两个不同的制度，其中的MSD的密度的依赖是非单调的。对于非常强的抗持久性，存在MSD达到最大值的最佳密度。在一个中间的制度，MSD作为密度的函数表现出最小值和最大值，这是以前没有观察到的现象。我们推导出一个平均场论，定性地解释了这种行为。
2019-06-25 cond-mat.stat-mech
Interplay between finite resources and local defect in an asymmetric simple exclusion process
当粒子通量受多种因素（如粒子供应和变化的传输速率）调节时，重要的是要确定各自的主导机制。我们扩展了研究充分的完全不对称的简单排斥模型来研究受控入口和局部缺陷之间的相互作用。该模型模拟细胞运输现象，其中通常存在有限的颗粒池和由于生化动力学引起的不均匀的移动速率。我们的模拟揭示了区域，尽管增加粒子供应，电流保持恒定，而粒子在系统中重新分布。利用平均场近似的畴壁方法，我们为我们的研究结果提供了理论依据。稳态电流和密度分布的结果提供了定量的见解调控的转录和翻译过程中的细菌蛋白质合成。本文研究了具有受控入口和缺陷的完全非对称简单排斥模型，以模拟有限粒子池和粒子输运过程中的非均匀运动速率。
2013-09-24 cond-mat.stat-mech
Exclusion processes on networks as models for cytoskeletal transport
我们提出了一个研究网络上的排斥过程作为模型的复杂的运输现象，特别是主动运输的马达蛋白沿细胞骨架。我们认为，网络上的主动输运过程自发地发展在不同尺度上的密度不均匀性。这些异质性可以通过多种多尺度因素来调节，例如排斥相互作用的相互作用、传输过程的非平衡性质和网络拓扑结构。我们展示了如何有效率的方法，可以通过复杂的网络从一个单一的段的相图的运输过程的稳态的理解。对于排斥过程，我们合理化的定态可以分为三个定性不同的制度：一个均匀的阶段，以及非均匀的网络和段阶段。特别地，我们在这里提出了一个非平衡统计物理的三个范例模型的网络上的定态的研究：完全不对称的简单排斥过程，部分不对称的简单排斥过程和完全不对称的简单排斥过程与朗缪尔动力学。通过这些模型，我们可以在平衡（由于沿着网络的双向运动或无限扩散）和沿着网络的非平衡主动定向运动之间进行插值。对这些模型的研究进一步阐明了活动现象中密度不均匀性的出现。
2013-04-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.bio-ph
Cooperative transport with selective kinetic constraints
我们介绍和研究了一个家庭的合作排斥过程，其微观动力学是由选择性动力学约束。他们显示，在形成鲜明对比的简单的对称排斥过程中，密度分布，可以是凹的，凸的或两者兼而有之，这取决于边界粒子水库的密度。一个平均场分析的基础上与密度相关的扩散系数的扩散方程定性再现这种行为，并建议其发生在液体中的扩散率异常。
2019-11-06 cond-mat.stat-mech
Single-file transport in periodic potentials: The Brownian asymmetric exclusion process
周期性结构中的单列布朗运动是自然界和工业中的一个重要过程，在受控条件下的实验研究也日益受到重视。为了探索和理解这种运动的一般特征，最近引入了布朗不对称简单排斥过程（BASEP）。BASEP是指扩散模型，其中硬球由通过周期性势的恒定拖曳力驱动。在这里，我们得到的一般性质的丰富的集体动力学的BASEP。稳态下的平均电流随颗粒的尺寸和密度变化很大。对于一个开放系统耦合到粒子水库，极值电流原理预测各种非平衡相，我们验证了布朗动力学模拟。对于一般的对相互作用，我们讨论了连接到单文件传输的行波势和证明了不可能的电流反转系统驱动的恒定阻力和行波。
2019-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Uphill transport in competitive drift-diffusion models with volume exclusion
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；University of Modena e Reggio Emilia（摩德纳与雷焦艾米利亚大学）
本文研究了在体积排斥约束下的漂扩散模型中 uphill 传输现象，通过 SHDL 模型与修改的泊松-涅斯特-普朗克模型的收敛，揭示了其在纳米尺度电解质和离子电子设备中的潜在作用。
2026-02-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Signal optimization in urban transport: A totally asymmetric simple exclusion process with traffic lights
我们考虑具有依赖于时间的缺陷键的环上的排除过程，在该过程中，希望率周期性地在0和1之间切换。该系统模拟城市交通中的主要道路，与垂直街道相交。我们探讨了系统的基本属性，特别是依赖于信号的参数，以及系统的大小和车辆密度的车辆流量。我们调查各种类型的空间分布的车辆密度，并显示存在的冲击剖面。我们还测量了交通灯后的等待时间，并研究了它与交通流量的关系。
2017-03-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Asymmetric simple exclusion process with tree-like network branches
Tokyo Polytechnic University（东京工艺大学）；The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本文提出了一种扩展的非对称简单排斥过程模型，用于研究具有树状网络分支的输运性质，并推导了其精确稳态分布。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The totally asymmetric simple exclusion process on networks
我们研究了复杂网络上的完全不对称简单排斥过程（TASEP），作为一个范例模型的运输受排斥体积的相互作用。建立在TASEP现象学的一个单一的部分，并借用随机网络的想法，我们研究的连接对运输的影响。特别是，我们认为，在顶点的拓扑结构中的无序的存在至关重要的修改网络的运输功能：不规则的网络涉及同质段，并有一个双峰分布的边缘密度，而经常网络的冲击占主导地位，导致单峰密度分布。提出的求解网络平均场输运的数值方法为研究大型网络上的TASEP提供了一个通用框架，并有望推广到其他输运过程。
2011-06-23 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Anomalous transport in disordered exclusion processes with coupled particles
我们考虑一维非对称排斥过程与一个简单的吸引力的相互作用，连续粒子之间的距离不允许超过一定的限制，并调查的后果，这种耦合的输运性质的随机力型无序的存在下，通过现象学的随机陷阱图片。在有限环上的模型的相分离稳态下，研究了密度分布的性质，并导出了在偏置相中电流随系统尺寸衰减的指数。在所有连续粒子相互耦合并形成闭合串的情况下，发现与没有耦合的模型相比，电流增强，而如果连续粒子组形成有限串，则电流减小。本文还研究了半无限弦进入初始空格的运动。在这里，扩散的头部的字符串被发现是异常的，和两个阶段可以区分，其特征在于不同的功能依赖性的扩散指数的偏置。通过数值模拟对所得结果进行了检验。
2007-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Symmetry Breaking of Current Response in Disordered Exclusion Processes
Tokyo University of Science（东京科学大学）
研究揭示无序排斥过程中原子电流对称性破缺的条件，发现局部左右键偏比均匀时对称性保持，而键无序和位点无序分别在不同条件下打破对称性，为生物和人工纳米通道传输提供新见解。
2026-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Driven Transport on Parallel Lanes with Particle Exclusion and Obstruction
我们研究了一个驱动的双通道系统，其中不同通道上的粒子相互阻碍彼此的运动，扩展了Popkov和Peschel [1]的早期模型。这种阻碍可能发生在生物学背景下，由于空间位阻，其中马达蛋白通过在微管上“行走”来携带货物。类似地，该模型作为一个描述经典的自旋输运带电粒子与内部状态的单向移动的晶格。三个制度的定性不同的行为被确定取决于车道之间的耦合强度。对于小的和大的耦合强度的模型可以映射到一个通道的问题，而一个新的和丰富的相行为出现中间的。我们得到一个近似的，但定量准确的理论描述在一个网站集群近似，并获得洞察相行为通过电流密度关系结合的极值电流原理。我们的结果证实了随机模拟。[1]波普科夫和我。Peschel，Phys.Rev.E64，026126（2001）.
2011-02-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Transport anomaly at the ordering transition for adatoms on graphene
我们分析了在电阻率测量中石墨烯上吸附原子的部分有序转变的表现形式。我们发现，由于吸附原子的Kekule镶嵌有序，石墨烯的薄层电阻增加，这是由于其光谱中的能隙开放，并且序参量的临界波动导致电阻率的非单调温度依赖性，在T = Tc处具有尖点状最小值。
2011-02-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The kinetic exclusion process: a tale of two fields
本文介绍了一类随机格子气模型，并在局部平衡假设下，导出了它们在大尺寸极限下的涨落流体力学描述。该模型包括在晶格上的高能粒子受排斥相互作用，移动和碰撞随机与能量相关的速率。由此产生的波动流体动力学方程表现出非线性耦合粒子和能量传输，包括粒子流由于温度梯度（Soret效应）和能量流由于浓度梯度（Dufour效应）。微观动力学的复杂性被浓缩在两个矩阵的传输系数：扩散矩阵（或等效的Onsager矩阵）推广菲克-傅立叶定律，和流动性矩阵控制电流波动。这两个输运系数耦合通过波动耗散定理，这表明影响本地电流的噪声项具有高斯特性。进一步从微观动力学的角度证明了熵产生的正性。所谓的动力学排斥过程有两个非平衡物理学最典型的模型作为限制情况，即粒子扩散的对称简单排斥过程和热流的Kipnis-Marchioro-Presutti模型，使其成为进一步发展现代非平衡行为理论的理想试验平台。
2019-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Hydrodynamic approach to electronic transport in graphene
近几年来，人们对超纯材料中相互作用电子系统的流体动力学效应产生了极大的兴趣。在本文中，我们简要地回顾了最近的进展，理论和实验，在流体动力学方法在石墨烯中的电子输运，专注于粘性现象，库仑阻力，非本地传输测量，并观察非线性效应的可能性。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Residence time estimates for asymmetric simple exclusion dynamics on stripes
我们研究的目标是近似数值，并在某些特定的物理相关的情况下，也分析，粒子的停留时间经历一个不对称的简单的排斥动力学的条纹。不对称性的来源是双重的：（i）边界条件的选择（不同的储层水平）和（ii）来自具有规定方向性的非线性漂移的强各向异性。我们专注于在通量的各向异性的选择上的渐近行为的停留时间相对于条纹的长度的效果。该主题与拥挤环境中的行人流动或生物运输中发生的情况有关，其中颗粒的横向位移主要影响整体运输机制的效率。
2015-02-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
