Two-state flashing molecular pump
在这里，我们研究的泵送装置能够保持密度梯度和跨膜的粒子通量。其驱动机制是基于在热波动存在下由随机电报过程提供动力的闪烁棘轮效应。与布朗马达不同，两个储层边界处的浓度需要作为边界条件来实现。二分闪烁的停留跃迁速率与ATP分子的结合和水解有关。对模型进行了精确求解和探索。讨论了泵的能量学，并在生物尺度内调整了相关参数值。
2009-06-17 cond-mat.stat-mech
Brownian Particles far from Equilibrium
本文研究了布朗粒子模型，它是通过一个非线性摩擦函数被能量抽运的，并讨论了不同的类型。通过考虑布朗粒子的内能库，导出了一个合适的非线性、速度相关摩擦函数的表达式。在这种情况下，摩擦函数描述了在小速度范围内的能量泵送，而在大速度范围内，达到了耗散摩擦的已知极限。为了研究附加能量的影响，我们讨论了不同情况下的速度分布函数。给出了相应的二维Fokker-Planck方程的解析解，并与计算机模拟结果进行了比较。与被动布朗运动的情况不同，我们发现了一些新的动力学特征，如在四维相空间中形成极限环，大的均方位移随能量的供应成二次方增加，或非平衡的速度分布与火山口状的形式。此外，我们指出一些概括和可能的应用模型。
1999-12-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Universality in the dynamical phase transitions of Brownian motion
本文研究无漂移布朗粒子的动力学相变，发现高维下单粒子可现一阶相变并伴随时间相分离，一维中通过特定观测量可现二阶相变，且高维结果在低维多粒子情形下同样成立。
2024-07-19 cond-mat.stat-mech
Dynamical phase transition in drifted Brownian motion
研究了闭区间内漂移布朗运动的占据涨落，证明了在没有附加低噪声极限的情况下，它们在长时间极限内经历动力学相变。这种相变类似于润湿和去钉扎转变，并且在此作为导致不同占据的随机运动的路径之间的切换而出现。对于低级职业，运动在逃逸之前基本上停留在间隔中一段时间，而对于高级职业，运动以遍历的方式被限制在间隔中。这是证实了通过研究一个封闭的版本的模型，它指出了动力学相变和量子相变之间的进一步联系。模型的其他变化，包括金融中使用的几何布朗运动，被认为是讨论动态相变中的经常性和瞬态运动的作用。
2018-10-27 cond-mat.stat-mech
Topological pump and its plateau transitions of $N$-leg spin ladder
本文研究了$N$-腿自旋阶梯上的拓扑泵，通过引入空间集群化和交错磁场，构建了连接不同对称保护拓扑相的泵浦路径，并利用Chern数分析了平台跃迁及体-边对应关系。
2025-05-02 cond-mat.stat-mech
Dynamical phase transitions in single particle Brownian motion without drift
本文证明了无漂移单Brownian粒子在维度超过四时会发生一阶动力学相变，并在一维中发现具有普适指数的二阶相变，建立了联系经典与量子相变的新框架。
2024-07-25 cond-mat.stat-mech
Charged Brownian Particle in a Magnetic Field
导出了带电粒子在恒定磁场中的速度空间和相空间布朗运动的马尔可夫跃迁几率密度的显式表达式。
2000-11-07 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in time complexity of Brownian circuits
The University of Tokyo（东京大学）
研究揭示布朗电路中计算时间复杂性相变，表明高效计算需有限能量输入，但一维正规化导致电路规模指数增长。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech
Transition from anomalous to normal hysteresis in a system of coupled Brownian motors: a mean field approach
我们解决了最近推出的模型描述了一个系统的周期性耦合的非线性相位振荡器提交乘性白噪声，其中棘轮式的传输机制产生通过一个破环噪声引起的非平衡相变。该系统的数值模拟揭示了惊人的新功能，如负零偏压电导和异常滞后，解释诉诸强耦合分析的热力学极限。使用一个明确的平均场近似，我们探索整个有序的阶段，找到一个过渡，从异常到正常的滞后在这个阶段，估计其轨迹和识别（在这个计划）的机制，使它发生。
2000-12-21 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of active Brownian particles
在强波动环境中自推进的例子在自然界中比比皆是，例如，活细胞中的分子马达和泵。本文从朗之万运动方程出发，利用简单的速度相关力模型，建立了自推进粒子的涨落热力学描述。我们推导出熵产生的涨落定理和一个修正的涨落耗散关系，描述了非平衡稳态下的线性响应。我们在一个简单的分子马达模型中研究这些概念，并在瑞利-亥姆霍兹模型和自推进粒子的能量库模型中研究这些概念。
2013-08-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Disordering effects of colour in a system of coupled Brownian motors: phase diagram and anomalous-to-normal hysteresis transition
一个系统的周期性耦合的非线性相位振荡器提交的加性和乘性白噪声最近已被证明表现出棘轮运输，负零偏置电导，和异常滞后。这些功能源于“不对称”的平稳概率分布函数，通过噪声引起的非平衡相变，这是“重入”的乘性噪声强度的函数。使用一个明确的平均场近似，我们分析的乘性噪声被着色的效果，找到一个收缩的有序相（和一个再入耦合的函数）一方面，和一个移位的过渡从异常到正常的滞后在这个阶段内的其他。
2001-09-25 cond-mat.stat-mech
Analytical Solution to Transport in Brownian Ratchets via Gambler's Ruin Model
我们提出了一个类比之间的经典赌徒的破产问题和热激活动力学周期布朗棘轮。通过将棘轮的每个周期单元看作一个位置链，计算了相邻单元能量极小值之间跃迁的跃迁概率和平均首次通过时间。我们考虑马尔可夫二分噪声驱动的布朗棘轮的具体情况。电流的显式解推导出任意温度，并通过数值朗之万模拟验证。得到了棘轮中电流消失和电流反转的条件，并进行了讨论。
2007-01-21 cond-mat.stat-mech
Geometrical optics of constrained Brownian excursion: from the KPZ scaling to dynamical phase transitions
我们研究了布朗漂移的时间间隔$\left|t\right|\leq T$，条件是保持以上的移动壁$x_{0}\left(t\right)$，使$x_0\left(-T\right)=x_0\left(T\right)=0$，和$x_{0}\left(\left|t\right|<T\right)>0$。对于一类运动壁，条件布朗漂移的典型涨落可用Ferrari-Spohn（FS）分布描述，并具有Kardar-Parisi-Zhang（KPZ）动力标度指数$1/3$和$2/3$ .在这里，我们使用最佳波动方法（OFM）来研究非典型波动，这是完全不同的。OFM用布朗运动的最优路径或射线来简单描述它们。我们预测了两个奇异的大偏差函数，这可以被解释为动态相变，他们是典型的三阶。分数阶跃变也可以根据$t=\pm T$附近的$x_{0}\left(t\right)$的行为而出现。虽然OFM不描述典型的波动，它忠实地再现了近尾的FS分布，因此捕获KPZ标度。如果壁函数$x_{0}\left(t\right)$在其最大值附近不是抛物线，则典型的波动（我们在近尾探测）表现出更一般的标度行为，具有连续的单参数标度指数族。
2019-02-04 cond-mat.stat-mech
Stochastic pump of interacting particles
我们考虑布朗粒子的过阻尼运动，通过粒子排斥相互作用，在一个随时间和空间变化的外部潜力。我们表明，周期性的潜力，保持特定的位置依赖的相位关系产生时间平均的粒子定向电流。我们得到的晶格版本的模型，使用最近开发的微扰方法的分析结果。许多有趣的功能，如粒子-空穴对称性，电流反转与密度的变化，和系统的大小依赖性的电流。我们提出了可能的实验来测试我们的预测。
2010-12-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical phase transitions in two-dimensional Brownian Matter
本文基于MSRJD形式体系研究二维相互作用布朗粒子系统的集体行为，揭示了表征液态的保面积微分同胚对称性及局部涡度守恒，发现密度涨落可由涌现的U(1)规范理论描述，并证明纯排斥相互作用下存在多种动力学机制与相变。
2025-03-07 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transitions in a Brownian $p$-state clock model
本文提出二维布朗$p$态时钟模型，数值发现$p>4$时存在三个相，临界相中磁化指数连续变化，无序相转变指数与平衡系统一致，有序相转变指数因粒子扩散偏离平衡值。
2023-12-28 cond-mat.stat-mech
A proof by graphical construction of the no-pumping theorem of stochastic pumps
随机泵是在外部变化参数的控制下演化的介观系统的马尔可夫模型。在该模型中，系统在状态网络之间进行随机转换。对于这样的模型，一个“无泵定理”已经获得，它确定了产生定向运动或电流的最小条件。我们提供了一个推导这个结果，使用一个简单的图形结构上的网络状态。
2011-09-13 cond-mat.stat-mech
Dynamical phase transition in the occupation fraction statistics for non-crossing Brownian particles
本文研究一维非交叉布朗粒子系统，通过将其映射为方势阱中无相互作用无自旋费米子问题，精确求得占据分数的大偏差统计速率函数，发现系统对于任意$N \geq 2$存在$N-1$次二阶动力学相变。
2023-06-26 cond-mat.stat-mech
Instantaneous equilibrium Transport for Brownian systems under time-dependent temperature and potential variations: Reversibility, Heat and work relations, and Fast Isentropic process
建立了布朗粒子在任意温度和势随时间变化的情况下的瞬时平衡跃迁理论。结果表明，它是必要的，以考虑欠阻尼动力学的温度变化的过渡。ieq是由一个随时间变化的辅助位置和动量势，它可以计算给定的随时间变化的过渡协议。显式的解析结果推导出的工作和热统计，能量和熵变化的谐波和非谐波捕获势与任意时间相关的潜在参数和温度协议。计算了相应的朗之万动力学的数值解，证实了理论结果。虽然由于控制参数的奇宇称性，逆过程ieq跃迁不是正过程ieq跃迁的时间反演，但它们的相空间分布函数恢复了时间反演的对称性，因此逆过程ieq跃迁的能量和熵变只是正过程ieq跃迁的负值.此外，它表明，它是可能的，以构建一个ieq过渡，具有零熵产生在有限的过渡率，即，一个快速ieq等熵过程，并进一步证明了显式朗之万动力学模拟。我们的理论为设计受控的微观热机循环提供了基础。本文还讨论了建立一个高效布朗热机的意义。
2021-08-05 cond-mat.stat-mech
First-passage time of Brownian motion with dry friction
我们提供了一个解析解的首达时间（FPT）问题的分段光滑随机模型，即布朗运动与干摩擦，使用两种不同的，但密切相关的方法，这是基于特征函数分解的一方面，另一方面，在落后的Kolmogorov方程。对于仅含干摩擦的简单情况，发现了与出射点位置有关的谱中的相变现象，该现象影响FPT分布的尾部。对于包含驱动力和粘性摩擦的模型，定量地评估了相应的粘滑过渡和过渡到弹道出口的影响。该模型是FPT属性可以通过分析手段获得的极少数情况之一。
2014-03-18 cond-mat.stat-mech
Level-statistics in Disordered Systems: A single parametric scaling and Connection to Brownian Ensembles
我们发现在多参数高斯无序和非相互作用电子系统中经历金属-绝缘体跃迁的能级的统计行为与单参数布朗系综\cite{dy}的行为相似。后者出现在泊松$\to$ Wigner-Dyson转变期间，由随机扰动驱动。这个类比为无序系统中能级关联的单参数标度提供了分析证据，也为在大范围无序的临界点获得它们提供了工具。
2005-05-10 cond-mat.stat-mech
Hybrid models of molecular machines and the no-pumping theorem
能够机械运动的合成纳米复合物通常使用离散状态模型进行理论研究，该模型涉及亚稳态之间的瞬时转变。一些一般性的结果已经在这个框架内，包括“无泵定理”，限制了产生定向运动的外部参数的周期性变化的可能性。受最近使用时间分辨振动光谱的实验的启发[Panman等人，Science 328，1255（2010）]，我们引入了更详细和现实的一类模型，其中亚稳态之间的转变通过有限时间的扩散过程而不是突然的跳跃发生。我们表明，无泵定理仍然有效，在这个框架内。
2012-12-19 cond-mat.stat-mech
Dimensionality-induced dynamical phase transition in the large deviation of local time density for Brownian motion
本文研究d维布朗运动单位球壳局域时间密度的大偏差特性，发现维度高于4时速率函数存在维度依赖的非解析点，对应一阶动力学相变，并用稀有事件模拟验证了理论结论。
2025-11-14 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations of Brownian oscillators in nonstationary processes: fluctuation theorem and condensation transition
我们研究了解析的几率分布的谐振子系综释放的热量的热浴，在非平衡弛豫过程中的温度淬火。本文着重研究非定常动力学中热分布的不对称性，以研究涨落定理随自由度的变化所采取的形式。在非常详细地分析了一个和两个振荡器的情况下，我们考虑了大量的振荡器的限制，其中的波动行为是丰富的凝聚过渡与非平凡的相图，其特征在于重入行为。数值模拟证实了我们的分析结果。我们还讨论并强调了如何从对称性破缺条件下的平衡波动研究中借用概念[Gaspard，J. Stat. P08021（2012）]在理解与标准波动定理的偏差方面是非常有用的。
2017-04-06 cond-mat.stat-mech
Brownian motion in a magnetic field
本文导出了带电粒子在恒定磁场中的速度空间、相空间和Smoluchowski位形空间布朗运动的马尔可夫跃迁概率密度的显式表达式。通过调用这些随机过程的流体动力学形式主义，我们量化的连续（净本地平均）从恒温器到扩散粒子的热传递。
2000-05-22 cond-mat.stat-mech
Directed flow in non-adiabatic stochastic pumps
我们分析了由外部参数的非绝热变化驱动的分子机器的操作。我们推导出一个公式的综合流量从一个配置到另一个，得到一个“无泵定理”的循环过程的热激活过渡，并表明，在绝热极限的泵电流是由一个几何表达式。
2008-10-08 cond-mat.stat-mech
Wetting transition of active Brownian particles on a thin membrane
我们研究了表面相变的非平衡模拟物在一个极小模型的活性粒子在接触一个纯粹的排斥性势垒，模仿一个薄的多孔膜。在本体运动诱导相分离的条件下，屏障的相互作用强度$\varepsilon_w$控制致密相对屏障区域的亲和力。当$\varepsilon_w$变化时，我们发现了润湿相变的清晰特征。与其平衡对应物一样，这种转变的特征取决于系统的维度：在2D中发现了具有大密度波动和气泡的连续转变，而3D系统表现出没有大相关性的急剧转变。
2021-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting hysteresis induces effective unidirectional water transport through a fluctuating nanochannel
本文提出一种利用空间不对称热涨落驱动纳米通道单向水流的水泵，揭示润湿滞后机制，并比较白噪声、布朗噪声和粉红噪声对传输速率及克服渗透压能力的影响，指出其与逆卡诺循环的类比关系。
2022-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Plateau transitions of spin pump and bulk-edge correspondence
以二聚化和交错磁场为合成维度，利用自旋泵研究了量子自旋链（$S$ = 1，3/2，2和3）的连续平台跃迁.体积的特征在于与边界扭曲和泵协议相关联的陈数作为时间。它计算循环中由$Z_2$ Berry阶段指定的临界点的数量。在开边界条件下，由于出现的有效边缘自旋导致的自旋加权质心的不连续性也表征了泵的体边缘对应。它需要泵中的额外水平交叉点作为与价键固体（VBS）图片一致的超级选择规则。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Two-Dimensional Active Brownian Particles Crossing a Parabolic Barrier: Transition-Path Times, Survival Probability, and First-Passage Time
本文研究了二维活性布朗粒子跨越抛物线障碍的过渡路径时间、生存概率和首次通过时间，揭示了活动性对这些特性的影响。
2026-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Symmetry Relations for Trajectories of a Brownian Motor
布朗马达是一种纳米级或分子器件，它结合了热噪声、空间或时间不对称性以及无方向输入能量的影响来驱动定向运动。由于输入能量，布朗马达的功能远离热力学平衡，并且诸如线性响应理论、波动耗散关系和细致平衡之类的概念不适用。然而，{ \em广义}涨落-耗散关系指出，即使在强非平衡条件下，跃迁的概率与该跃迁的时间反转概率之比是由于跃迁而引起的系统内能变化的指数。在这里，我们推导出一个布朗电动机的广义波动耗散定理的概率之间的比例为电机采取向前一步，并采取向后一步的概率的扩展。
2007-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum Brownian motion in a magnetic field: Transition from monotonic to oscillatory behaviour
研究了带电粒子在磁场中的布朗运动。我们研究这在高温经典和低温量子域。在这两个域中，我们观察到的过渡的均方位移从单调的行为阻尼振荡的行为，因为一个增加的磁场的强度。当磁场的强度可以忽略不计时，均方位移在经典域中随时间线性增长，在量子域中随时间几何地增长。我们注意到，这些功能的均方位移是强大的，并保持基本相同的欧姆耗散模型和一个单一的弛豫时间模型的内存内核。从我们的分析产生的预测可以测试对实验中捕获的冷离子。
2018-06-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical phase transition in the first-passage probability of a Brownian motion
从理论上、实验上和数值上研究了一个自由扩散的布朗粒子从初始位置$x_0$到目标距离$L$处所需的第一次通过时间$t_f$的概率分布$F(t_f|x_0,L)$，该概率分布取自有限宽度$σ$的归一化分布$(1/σ)\, g(x_0/σ)$。我们证明了参数$b=L/σ$的临界值$b_c$的存在性，它决定了$F(t_f|x_0,L)$的形状。对于$b>b_c$，分布$F(t_f|x_0,L)$具有最大值和最小值，而对于$b<b_c$，它是$t_f$的单调递减函数。这种动态相变是由两个特征时间$σ^2/D$和$L^2/D$的存在产生的，其中$D$是扩散系数。实验上的布朗珠的自由扩散是由一个光阱，它确定了初始分布$g(x_0/σ)$的理论预测检查。在2D的相变的存在下，也已使用Langevin动力学数值估计。
2021-04-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetics of Hexagonal Cylinders to Face-centered Cubic Spheres Transition of Triblock Copolymer in Selective Solvent: Brownian Dynamics Simulation
用布朗动力学方法模拟了ABA三嵌段共聚物在A嵌段选择性溶剂中从六方填充圆柱（HEX）相转变为面心立方（FCC）相的动力学过程。通过瞬时改变系统的温度或Lennard-Jones势阱的深度来获得动力学。详细的分析表明，这种转变是通过涟漪机制发生的。模拟结果表明，当体系温度从0.8升至0.5时，有序-有序转变（OOT）是一个形核和生长过程。通过傅里叶变换得到的结构因子随时间的变化表明，HEX相和FCC相的峰强度可以很好地用Avrami方程拟合。
2010-04-09 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Phase transitions in sampling and error correction in local Brownian circuits
本文将局部 Brownian 电路的平均量动力学映射为副本空间有效 Hamilton 量的虚时演化，揭示反集中、经典算法困难性、噪声下线性交叉熵及量子纠错中的多种相变与时间标度。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase transition, scaling of moments, and order-parameter distributions in Brownian particles and branching processes with finite-size effects
为了研究几何Galton-Watson分支过程中的有限尺寸效应，我们重新讨论了带漂移的布朗扩散问题。这是可能的，因为一维随机游动和几何分支过程之间的精确映射，称为哈里斯游动。这样，布朗粒子的首次通过时间就相当于分支过程中树的大小（直到比例因子）。到达远处边界的布朗粒子对应于分解树，而那些不对应于非分解树。事实上，这两个系统显示“绝缘”和“导电”相之间的二阶相变，由布朗系统中的漂移速度控制。在大系统尺寸的限制下，我们得到了概率分布及其一阶和二阶矩的拉普拉斯变换的精确表达式。这些量也服从有限尺寸标度定律。
2018-04-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fractional Brownian motion with random Hurst exponent: accelerating diffusion and persistence transitions
分数阶布朗运动是一种具有平稳长相关增量的高斯非马尔可夫自相似过程，在许多物理系统中，分数阶布朗运动都能引起反常扩散行为.这种随机运动的相关性和扩散特性完全由其自相似指数或赫斯特指数表征。然而，最近在生物细胞中的单粒子追踪实验揭示了高度复杂的异常扩散现象，不能归因于一类自相似随机过程。受这些观察的启发，我们在这里研究的过程中，保留的性质的分数布朗运动在一个单一的轨迹水平，但赫斯特指数随机变化的轨迹。我们提供了一个一般的数学框架，分析，数值和统计分析的分数布朗运动与随机赫斯特指数。给出了Hurst指数的三种一般分布（两点分布、均匀分布和β分布）的概率密度函数、增量的均方位移和自协方差函数的显式表达式。这里研究的过程的重要特征是加速扩散和持久过渡，我们证明了解析和数值。
2022-07-29 cond-mat.stat-mech math.PR physics.data-an
Active Brownian Equation of State: Metastability and Phase Coexistence
作为自推进和排斥体积相互作用之间的竞争的结果，纯排斥的自推进球形颗粒经历运动诱导相分离（MIPS）。我们进行了系统的计算研究，考虑到几个相互作用的潜力，系统限制硬墙或周期性的边界条件，和不同的初始协议。这种方法使我们能够确定，尽管其非平衡性质，活性布朗粒子（ABP）的状态方程跨越MIPS验证一阶液-气相变的特性，这意味着，一旦成核障碍已被克服，在相反的情况下，在过渡周围的滞后，只要系统保持在亚稳区的共存相的压力相等。我们的研究结果表明，ABPs的状态方程定量地解释了它们的相行为，提供了坚实的基础来描述MIPS作为一个平衡的相变。
2017-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Eigenvalue detachment, BBP transition and constrained Brownian motion
我们讨论了本征值分离过渡的尺度波动的路径位于凸边界附近的各种物理性质的合奏。我们认为数值上的BBP（Baik-Ben Arous-Péché）过渡从高斯到Tracy-Widom标度的波动在几个统计系统的正则和微正则系综，并确定相应的控制参数在每种情况下。特别是，对于固定的路径长度（微正则）合奏的路径位于附近的一个部分可渗透的微循环，过渡发生在临界值的渗透率。Tracy-Widom制度和BBP的波动过渡进行了讨论的Jakiw-Teitelbom（JT）重力与径向截止，反过来，有一个解释为一个固定长度的世界线几何约束轨迹的一个带电粒子在一个有效的横向磁场的合奏。
2022-10-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Brownian motion surviving in the unstable cubic potential and the role of Maxwell's demon
在高度不稳定的势场中，过阻尼粒子的轨迹发散得如此之快，以至于位置的方差比它的平均值增长得快得多。因此，用矩来描述动态是没有信息的。相反，我们提出并分析了当地直接测量的特点，克服了这一限制。我们讨论的最可能的粒子位置（位置的概率密度的最大值）和本地的不确定性在一个不稳定的立方势，无论是在瞬态制度和在长时间的限制。作为时间和温度的函数，最大值逆着作用力移动。同时，局部不确定性的增加速度不会超过可观察到的变化。在长时间极限下，概率密度自然地达到准平稳形式。我们解释这个过程作为一个稳定通过测量反馈机制，麦克斯韦恶魔，它作为一个熵泵。测量和反馈的规则自然产生于不稳定动力学的基本性质。所观察到的热致效应是不稳定系统所固有的。他们的详细理解将刺激随机引擎和放大器的发展，以及后来的量子对应物。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Brownian diode: Molecular motor based on a semi-permeable Brownian particle with internal potential drop
考虑了一个具有内部推进机制的等温布朗电动机模型。发动机是一种布朗粒子，它对周围的理想气体分子是半透明的。通过粒子的分子通道由类似于跃迁速率理论中的势控制，即特征在于由势垒分离的具有有限能量差的两个定态。内部电势降维持了通过粒子的分子通量的二极管样不对称性，这导致粒子的稳定漂移。
2013-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nucleation pathway and kinetics of phase-separating active Brownian particles
纯粹排斥但自推进的布朗粒子的悬浮液可能会经历相分离，这种现象非常类似于具有吸引力的被动粒子的相分离。在这里，我们采用计算机模拟研究成核动力学和微观途径积极的布朗磁盘时，淬火从均匀悬浮液的推进速度超越双结点在两个维度。我们发现相同的定性行为的成核率作为密度的函数作为被动悬浮液进行液-气分离，这表明一个有效的自由能的情况下，也延伸到相分离的动力学。我们研究的过渡更详细地通过一个committor分析，并发现，过渡态最好的描述由集群的大小和径向极化的粒子在集群中的组合。
2016-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Partial and complete wetting of droplets of active Brownian particles
本研究通过数值模拟发现活性布朗粒子液滴在楔形几何中随势垒高度发生部分至完全润湿转变，并与平衡系统对比，定位了润湿转变点，为活性流体表面张力定义提供参考。
2023-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions in ensembles of solitons induced by an optical pumping or a strong electric field
现代电子和/或光学活性材料研究的最新趋势是通过高电场或短（飞秒）强光脉冲引起相变。选择的系统是合作的电子态，其对称性的破坏会引起拓扑缺陷。对于典型的准一维体系结构，这些是微观孤子，它们从电子中扮演电荷或自旋载流子的主要角色。由于长程有序，孤子经历不寻常的超长程力，导致一系列的相变在他们的合奏：较高的温度转变的限制和较低的聚集成宏观壁。在这里，我们提出了一个广泛的数值模拟的中性和带电孤子在二维和三维系统的合奏的结果。我们建议一个特定的Monte Carlo算法保留孤子的数量，这大大方便了计算，允许将它们扩展到三维的情况下，并包括重要的长程库仑相互作用。结果证实了第一个限制转变，除了一个非常强的库仑排斥，并证明了斑图形成在第二个过渡的聚集。
2016-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Active Brownian Dynamics from a Hamiltonian Model: Transitioning from Equilibrium to Activity
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）
本研究提出哈密顿主动布朗粒子模型，关联平衡态与标准主动布朗粒子的非平衡行为，通过热浴耦合驱动系统脱离平衡态，揭示能量耗散规律，为活性物质理论发展提供基础。
2026-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of molecular crowding in Brownian hard-sphere liquids with application to the polymer coil-globule transition
导出了液态布朗分子平均力的解析对势。我们的方法占拥挤的液体粒子的多粒子相关性，并在稠密的环境中的空间调制的局部密度的拥挤的扩散运输。专门的限制等尺寸的颗粒，我们表明，这种扩散运输导致额外的密度和结构相关的条款的相互作用潜力，和一个更强的吸引力（由一个因素~4在平均体积分数的拥挤0.25）比在标准的耗尽相互作用中的扩散效应被忽略。作为该理论的一个例证，我们用它来研究惰性拥挤溶液中聚合物链的尺寸。即使在无热背景溶剂的情况下，当一个经典的链应该是完全溶胀，我们发现一个尖锐的线圈球过渡的理想链崩溃在临界值的拥挤体积分数~0.145。
2012-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian dynamics study of driven partially pinned solid in the presence of square array of pinning centers: Enhanced pinning close to the melting transition
一组相互作用的旋涡在$2D$中的存在下，具有正方形对称性的基板和填充率$1$可以显示低温固相，其中只有一个倒易晶格矢量的基板是存在的\cite{toby1,fasano}。这种部分钉扎的涡旋晶格通过连续过渡\cite{toby1}熔化成调制液体。利用布朗动力学方法研究了不同温度下受驱动的部分钉扎固体的行为。对于脱钉阈值以上的力，平均涡旋速度随温度表现出非单调行为，在接近熔点的平均速度中具有最小值。这让人想起在具有随机无序的涡旋系统中看到的峰值效应。当前系统中的这种效应可以定性地解释为当接近$T_c$时颗粒遇到的势垒的有效增加。模拟中对能量垒作为温度函数的近似计算支持了这一说法。
2020-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Active Brownian particle in harmonic trap: exact computation of moments, and re-entrant transition
考虑了存在平移扩散的$d$维谐振阱中的布朗粒子。虽然福克-普朗克方程不能在一般情况下解决，以获得一个封闭的形式解决方案的联合分布的位置和方向，正如我们所示，它可以用来评估的确切时间依赖性的所有时刻，使用拉普拉斯变换的方法。我们提出了明确的计算几个这样的时刻在任意时间和它们的演化到稳态。特别是，我们计算的位移的峰度，一个数量，它清楚地显示了从平衡高斯形式的活性稳态特性的差异。我们发现，它增加与活动的渐近饱和，但随着陷阱刚度的非单调变化，从而捕捉到最近观察到的主动到被动再入行为。
2020-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Non--Newtonian viscosity of interacting Brownian particles: comparison of theory and data
最近的第一性原理的方法来致密的胶体悬浮液的非线性流变学的评估和剪切系统接近其玻璃化转变的模拟结果进行比较。预测的情况下，一个普遍的过渡之间的玻璃和非牛顿（剪切变稀）流体流动的屈服的结构动力学似乎很好地遵守，和简化模型内的计算合理化的数据在剪切速率和粘度的变化高达30年。
2002-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal Finite-Time Control of Nonreciprocal Brownian Dimers: Thermodynamic Anomaly and Multiple Transitions
The University of Tokyo（东京大学）
研究非互易相互作用布朗粒子的有限时间热力学最优控制问题，通过操纵粒子对中心和间距求解。发现临界时间及异常，物理正则化可恢复有限最优值并产生转变，有限范围约束下最优协议还有多次转变及功-持续时间扭结。
2026-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum Brownian Motion: proving that the Schmid transition belongs to the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless universality class
Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；SPIN-CNR（凝聚态物理特殊相互作用中心（CNR））；The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics (ICTP)（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN（理化学研究所基础量子科学项目（FQSP），TRIP总部）
研究量子布朗粒子在周期势场中的平衡性质，证明Ohmic regime中的Schmid转变属于Berezinskii-Kosterlitz-Thouless普遍性类，通过有限尺寸标度分析揭示关联函数的对数衰减特性。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
