Fast equilibrium switch of a micro mechanical oscillator
我们展示了一种精确的方法来控制与热浴接触的微机械振荡器的运动。实验在原子力显微镜（AFM）的悬臂梁针尖上进行。施加适当的时间依赖的外力，我们减少了两个数量级的内在平衡时间相比，达到平衡所需的时间。最后，我们分析了这样一个快速平衡的能量成本，通过测量与kBT精度的能量交换沿过程。
2016-06-08 cond-mat.stat-mech
Freezing vs. equilibration dynamics in the Potts model
我们研究了$q$ Potts模型在不同的二维和三维晶格拓扑结构上的猝灭动力学。特别地，我们感兴趣的是从$T_i \rightarrow \infty$到$T \leq T_s$的瞬时猝灭，其中$T_s$是（伪）-旋节温度。我们的目标是解释为什么，在大的$q$限制，低温动力学冻结在一些晶格上，而在其他的，平衡配置很容易达到。详细分析了立方（$3d$）和三角（$2d$）晶格。我们表明，动态块时，晶格有非循环\textit{unitary structures}，而系统去平衡时，这些是循环的，无论协调数（$z$）的特定考虑的晶格。
2022-12-20 cond-mat.stat-mech
Crossover from Equilibration to Aging: (Non-equilibrium) Theory vs. Simulations
理解玻璃和玻璃化转变需要理解从各态历经（或平衡）状态到神秘的玻璃化转变区域的交叉性质，在该状态下，系统的稳定性质没有历史依赖性，在该神秘的玻璃化转变区域中，测量的性质是非稳定的，并且取决于制备的协议。在这项工作中，我们使用非平衡态分子动力学模拟测试的交叉预测的\emph{molecular}版本的最近开发的多组分非平衡自洽广义Langevin方程（NE-SCGLE）理论的主要特点。根据这一理论，玻璃化转变包括从普通的完全平衡模式突然过渡到玻璃形成液体的老化模式。同样的理论解释说，由于任何实验观测的时间窗口不可避免的有限性，这种突然的转变将总是被观察到作为一个模糊的交叉。我们发现，在有限的等待时间窗口内，模拟证实了理论预测的总体趋势。
2017-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Oscillatory Shannon Entropy in the Process of Equilibration of Nonequilibrium Systems
本文用分子动力学模拟技术研究了非平衡体系的平衡过程。系统的非平衡条件是通过随机定义组成原子的速度分量来实现的。由平衡过程中不同时刻原子间动能的概率分布计算得到的Shannon熵显示出系统向平衡弛豫时的振荡现象。对这些振荡的Shannon熵进行傅立叶变换，揭示了系统存在Debye频率。从这些研究中得出结论，动力系统的平衡过程的签名是香农熵的时间不变性。
2014-01-31 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian heavy-quark equilibration and equilibrium correlation function in a thermal medium
Indian Institute of Technology Goa（印度果阿理工学院）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
研究热介质中非马尔可夫重夸克平衡与关联函数，在朗之万框架内计算粲夸克流-流关联函数，用格林-久保公式提取扩散系数，扩展形式考虑记忆效应，比较不同方程解，发现记忆效应影响瞬态结构但不改变输运系数值。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech hep-ph
On equilibration and coarsening in the quantum O(N) model at infinite $N$
在无限$N$极限下的量子O（N）模型是一个破缺的范例。质量，它的相图是一个很好的指导平衡物理更现实的价值$N$在不同的空间维度（$d>1$）。在这里，我们研究了这个模型的物理平衡，特别是它的响应全球淬火开始在无序相。如果模型表现出平衡，那么可以从有限温度相图中推断出后期状态。在无限的$N$极限，我们表明，该模型不仅不会导致平衡的帐户上的一个无限数量的守恒量，它也没有\emph{not}放松到广义吉布斯系综符合这些守恒量。尽管如此，我们发现\emph{still}，淬火后的后期状态承担强烈的签名的平衡相图。值得注意的是，我们发现，该模型只在尺寸$d>2$，也就是说，如果平衡相图中包含一个有序的相在非零温度下表现出粗化到一个非平衡临界状态。
2013-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A probabilistic model for the equilibration of an ideal gas
我提出了一个概括的Escherifest瓮模型，旨在模拟的方法，在稀释气体中的平衡。本模型与原模型的不同之处在于两个方面：1）两个盒子有不同的体积，并被分成相同的单元，多个或单个占用; 2）颗粒，也携带一个速度矢量，受到随机的，但弹性的，碰撞，相互和对容器壁。我表明，无论是分析和数值，在一个给定的瓮中的粒子的数量和能量最终演变到一个平衡的概率密度$W$，这取决于细胞的占用率，是二项式或超几何的粒子数和β样的能量。此外，玻尔兹曼熵$\ln W$的形式与理想气体的热力学熵完全相同。这个练习对于教学目的是有用的，因为它提供了一个概率的最大熵原理的理由，尽管是在一个极其简化的情况下。
2004-12-16 cond-mat.stat-mech
Analytical Insights and Universal Behavior in Fast Thermal Equilibration Protocols
本文提出一种具有解析解的两步快速热平衡协议，并证明在极短持续时间内各类协议的热力学概率分布呈现普适行为。
2024-02-23 cond-mat.stat-mech
Concentration of quantum equilibration and an estimate of the recurrence time
本文证明一般量子系统的测量值集中于平衡值，偏离概率受有效维数指数抑制，并据此给出多体系统中关于系统大小双重指数的递归时间下界，同时分析自由费米子的较弱集中性。
2023-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum equilibration of a model system Porphine
从封闭量子系统的动力学推导出统计力学的兴趣重新燃起。该计划的核心部分是了解远离平衡的封闭量子系统如何表现得好像放松到稳定平衡。平衡动力学的传统研究集中在所谓的大规模多体系统的猝灭。另外，我们考虑在这里的分子模型系统描述的双质子转移反应的平衡在卟吩。使用数值模拟，我们表明，在这种情况下的平衡确实发生，这样做非常迅速（$\sim \!\! 200$ fs）的初始状态引起的泵浦转储激光脉冲控制的能量远高于同步隧穿势垒。
2019-10-14 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Equilibration of quantum hard rods in one dimension
本文研究了强相互作用量子自旋链的非平衡演化，该自旋链被映射到一个硬棒系统上，硬棒系统相干地沉积在晶格上并从晶格中移除。我们表明，这个封闭的量子系统接近一个平衡的稳态，它强烈类似于一个微正则系综的经典硬棒。从全相干演化方程出发，导出了硬棒数目演化的主方程。该方程不仅捕获了平衡态的性质，而且描述了大多数初始条件下动态非平衡态向平衡态的演化。我们详细分析了不同尺寸的硬棒。
2012-10-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A machine learning approach to fast thermal equilibration
本文提出一种基于机器学习训练算法的驱动协议设计方法，通过模拟轨迹并利用反向传播优化协议参数，实现复杂系统（如光镊布朗粒子）的快速热平衡，绕过弛豫期，并在多个示例中验证了有效性。
2025-06-06 cond-mat.stat-mech
Equilibration and symmetry breaking in vibrated granular systems
本文研究了绝热活塞分离两振动颗粒气体的定常状态。该系统表现出非平衡相变与自发对称性破缺。即使活塞两侧的气体具有相同数量的颗粒，并且在机械上是相同的，它们的稳定体积和温度也会大不相同。这种转变可以用一个简单的动力学理论模型来解释，该模型描述了系统中发生的机械平衡和能量平衡。模型预测与分子动力学模拟结果吻合较好。稳态的宏观描述进行了讨论，以及一些物理意义的对称性破缺。
2011-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Eigenstate plateau transition and equilibration in 1D quantum lattice models
本文研究一维量子晶格模型中本征态随相互作用增强出现的能量平台跃迁现象，通过微扰论和极值理论揭示平台内本征态的隐藏统计结构，并将其与远离平衡动力学的多个普适阶段联系起来，为量子自旋和晶格气体平衡化实验提供理论依据。
2024-11-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Equilibration and Order in Quantum Floquet Matter
平衡理论动力学的特征在于两个基本思想：热化-系统接近后期的热状态;相结构-热状态随着表征系统的各种参数的变化而呈现奇异的变化。我们总结了最近的进展，建立了这些想法的概括周期性驱动，或Floquet，封闭的量子系统。这导致发现了完全新的只存在于平衡之外的相，例如$π$ -自旋玻璃或Floquet时间晶体。
2017-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal equilibration in a one-dimensional damped harmonic crystal
研究了处于粘性环境中的一维谐振晶体的非稳态热平衡过程（"快速运动"）的特征（例如，气体）正在调查中。假设初始时所有粒子的位移为零，粒子速度为零均值、常方差的随机量，系统远离热平衡。已知在相应的保守问题的框架中，动能和势能振荡并接近等于动能初始值的一半的平衡值。我们表明，外部阻尼的存在下，定性地改变了这个过程的功能。非定常过程一般分为两个阶段。在第一阶段的动能和势能的振荡与振幅递减，指数衰减，可以观察到（这一阶段只存在于欠阻尼的情况下）。在第二阶段（总是存在的），振荡消失，能量经历功率衰减。在势能的情况下，能量的大时间渐进性与$t^{-3/2}$成正比，在动能的情况下，能量的大时间渐进性与$t^{-5/2}$成正比。因此，在大的时间值下，晶体的总能量主要是势能。所得到的解析结果通过独立的数值计算进行了验证。
2021-02-15 cond-mat.stat-mech
Asymmetric temperature equilibration with heat flow from cold to hot in a quantum thermodynamic system
一个模型计算量子热力学网络的构建与两个可变的温度浴耦合的连接器系统，在连接器的耦合到两个浴的不对称性。在计算模拟中发现，在不同的熔池能量和温度下，熔池达到“热平衡“。从某种意义上说，热是从冷到热流动的。给出了最近定义的纯态“宇宙”的量子熵$S^Q_{univ}$在通过经典等温平衡点后继续增加，在非对称平衡点达到最大值的描述。因此，第二定律解释$ΔS^Q_{univ} \ge 0$适用于非对称量子过程。相比之下，冯诺伊曼熵描述不能支持熵定律，当两个温度相等时接近最大值，然后在通往不对称平衡的路上减少$ΔS^{vN} < 0$。
2021-09-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Mechanism of slow equilibration of isolated quantum systems
我们讨论了孤立量子系统走向平衡的途径。对于广泛的一类系统，我们认为，在任何初始状态的本地运营商的时间平均期望值是有界的所谓的偏差函数，它的特点是最大的偏离平衡的所有状态与给定值的能量波动。我们提供的数值证据表明，在宏观水平上，具有空间不均匀性的初始配置使边界近似饱和。以这种方式，偏差函数建立了宏观观察到的时间尺度与微观矩阵元素的传输和属性之间的显式连接。偏差函数的形式表明，在使束缚饱和的最慢的状态中，也存在具有任意长的平衡时间的状态。
2018-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum mechanical evolution towards thermal equilibrium
一个系统达到热平衡的条件，以及如何从基本动力学定律中推导出这一点，从热力学和统计力学一开始就是一个主要问题。尽管取得了相当大的进展，但这仍然是一个悬而未决的问题。受这个问题的启发，我们讨论更一般的平衡问题。我们证明，几乎完全的一般性，达到平衡是量子系统的一个普遍性质：几乎任何子系统在与一个足够大的浴相互作用将达到一个平衡态，并保持接近它几乎所有的时间。我们还证明了几个一般性的结果有关的其他方面的热化除了平衡，例如，平衡态不依赖于详细的微观状态的浴。
2008-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Towards equilibration and thermalization between finite quantum systems: The role of dephasing effects and inelastic interactions
我们证明了一个吉布斯一样的平衡态，具有共同的温度和化学势，两个有限的金属颗粒，准备与不同数量的非相互作用的电子，连接的弱链接，是容易受到不相干和非弹性过程的方法。通过发展一种解析方法和使用一种精确的数值计算方法，跟踪了金属颗粒中电子的量子时间演化。在没有去鲱鱼效应和非弹性效应的情况下，永远不会达到平衡。仅在链接上引入退相效应，使用退相探针，两个量子系统平衡，但不向吉布斯状态演化。相比之下，通过模拟与电压探针的非弹性相互作用，金属片与探针朝向共同的吉布斯类平衡态演化。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibration, synchronization, and time crystals in isotropic Heisenberg models
该研究针对含均匀磁场的各向同性海森堡模型，解析证明其可观测量存在持续长时间振荡而非平衡化，平移不变模型下振荡具同步性，热平衡系统的时间关联函数也有类似振荡，实现了时间晶体。
2023-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Damage spreading in the Bak-Sneppen model: Sensitivity to the initial conditions and equilibration dynamics
利用损伤扩展技术研究了生物进化的Bak-Sneppen模型的短时和长时动力学。通过定义一个适当的汉明距离测度，我们能够使它表现出一个初始的幂律增长，对于有限大小的系统，其次是一个衰减到平衡。在这个意义上，自组织临界态的动力学被证明是类似于在通常的连续相变的临界点和在非线性低维动力学映射的混沌开始时观察到的。两个初始不相关的平衡配置之间的汉明距离的瞬态，前渐近和渐近指数松弛也被证明是在一个单一的数学框架内拟合。与nonextensive统计力学的连接显示。
2003-02-27 cond-mat.stat-mech q-bio
Equilibration of a Tonks-Girardeau gas following a trap release
本文研究了Tonks-Girardeau气体从抛物阱释放到圆环上的非平衡动力学。本文给出了多体动力学的精确解析解，并证明了在适当定义的热力学极限下，任意有限子系统的约化密度矩阵在大时间内收敛于广义Gibbs系综.预计所有一维系统的平衡机制都是相同的。
2013-05-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Equilibration through local information exchange in networks
我们研究的平衡态的能量函数涉及一个大的实变量，定义在链接的稀疏连接的网络，并在网络节点处相互作用，使用腔和副本的方法。当应用到网络资源分配的代表性问题，设计了一个有效的分布式算法，仿真结果与理论完全一致。发现了网络连通性和资源可用性的缩放特性。
2006-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Engineered Swift Equilibration of a Brownian Gyrator
在随机热力学的背景下，最近提出了一种非平衡定态的极小模型：布朗回转器（BG）。它描述了随机过阻尼运动的粒子在二维谐波势，在经典的Ornstein-Uhlenbeck过程，但考虑同时存在两个独立的热浴。当两个浴具有不同的温度时，稳定的BG表现出旋转电流，这是非平衡动力学的明显特征。在这里，我们考虑一个随时间变化的潜力，我们应用逆向工程的方法来获得所需的协议，从一个初始的稳定状态切换到一个最终的稳定状态在有限的时间$τ$。该协议可以通过首先选择一个任意的准静态对应-很少的约束-然后添加一个有限时间的贡献，它只取决于所选择的准静态形式，其顺序为$1/τ$。我们还得到了一个条件的转换-在有限的时间-保存内能，有用的应用程序，如设计的微观热机。我们的研究将有限时间随机热力学扩展到连接非平衡稳态的变换。
2020-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibration, generalized equipartition, and diffusion in dynamical Lorentz gases
我们证明方法热平衡的完全哈密顿动力学的动态洛伦兹气体，我们的意思是一个合奏的粒子移动通过一个$d$维阵列的固定软散射体，每个具有内部谐波或非谐波自由度的移动粒子本地耦合。我们建立的运动粒子的动量分布接近麦克斯韦-玻尔兹曼分布在一定的温度$T$，只要他们最初是快速的和散射体是在一个足够的能量，但在其他任意的自由动力学稳定状态-他们不需要在一个状态的热平衡。粒子平衡的温度$T$服从广义均分关系，其中相关的热能$k_{\mathrm B}T$等于散射体的动能的适当定义的平均值。在平衡状态下，粒子运动是扩散的。
2010-09-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Isotropization far from equilibrium
各向同性发生在比热平衡时间短得多的时间尺度上。这是理解重核碰撞实验或复杂多体系统中其他非平衡现象的关键因素。我们详细讨论了标准的“线性”或弛豫时间近似的基础上估计的局限性，各向同性和热平衡率同意。对于弱耦合的$ϕ^4$模型的弛豫时间近似低估的热平衡时间的数量级，在各向同性的时间。与接近平衡值相比，特征非平衡各向同性化速率可以增强。我们的结果是从两粒子不可约有效作用量，其中包括离壳效应和记忆效应，不涉及梯度展开。这使我们能够确定梯度中最低阶描述的有效性范围，这通常用于动力学方程。
2005-09-06 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-ph
Optimal Control of Engineered Swift Equilibration of Nanomechanical Oscillators
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文提出在非平衡热力学中最优控制过渡的重新表述，通过将终端成本仅依赖于状态变量而非控制协议，区分最小耗散过渡与最小功驱动非平衡态的过渡，揭示最优控制的趋中性质。
2025-10-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Diverging equilibration times in long-range quantum spin models
研究了长程量子伊辛模型达到平衡的途径，其中相互作用强度在大距离r处像r^{-α}一样衰减，其指数$α$不超过晶格维数.对于一大类观测量和初始状态，可以计算期望值的时间演化。我们用解析的方法证明，在给定的时刻t，对于足够大的系统规模N，某些可观测量（t）的期望值<A>实际上将从其初始值<A>（0）不变。这一发现意味着，对于足够大的N，平衡有效地发生在一个时间尺度上超出了实验可访问的，并不会在实践中观察到。
2011-03-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Equilibrium Phase Transition in an Atomistic Glassformer: the Connection to Thermodynamics
解决过冷液体的低温命运是具有挑战性的，这是由于所涉及的巨大的时间尺度，这会阻止平衡并导致操作玻璃化转变。将玻璃态行为与潜在的热力学相变联系起来是凝聚态物理中一个长期存在的问题。与实验一样，计算机模拟也受到液体平衡时间窗口的限制。在这里，我们解决的挑战，低温平衡使用轨迹采样系统经历非平衡相变。这种转变发生在正常的过冷液体和富含低能几何图案的玻璃态之间的轨迹空间中。我们的研究结果表明，这种转变可能成为接近所谓的Kauzmann温度的温度下，在平衡构型空间，并提供了一个可能的路线，统一的动力学和热力学理论的玻璃化转变。
2017-07-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibration in the Nosé-Hoover isokinetic ensemble: Effect of inter-particle interactions
我们研究了多体相互作用哈密顿系统著名的Nosé-Hoover动力学的定态和动力学性质，重点是粒子间相互作用的影响。为此，我们考虑了一个模型系统的短期和长期的相互作用。Nosé-Hoover动力学的目标是通过采用一组时间可逆的确定性运动方程来生成系统在期望温度下的正则平衡分布。正则平衡的一个特征是单粒子动量分布是高斯分布。我们发现系统在Nosé-Hoover动力学中的平衡性质与在正则系综中的平衡性质一致。此外，从非平衡初始条件开始，系统的平均动能在{ \it尺寸无关}时间尺度上松弛到其目标值。然而，令人惊讶的是，我们的结果表明，在相同的条件下，只有长程相互作用存在于系统中，动量分布松弛到其高斯形式的平衡超过一个尺度，{ \it发散与系统的大小}。在添加短程相互作用，松弛被发现发生在一个时间尺度上，有一个弱得多的依赖系统的大小。当系统中只存在短程相互作用时，这种时间尺度的系统尺寸依赖性消失了。当系统中只存在长程相互作用时，这种超慢弛豫的一个含义是，在诺斯-胡佛动力学中估计的平均动能以外的宏观观测值可能需要异常长的时间才能弛豫到其正则平衡值。我们的工作强调了相互作用在决定Nosé-Hoover和正则平衡之间的等价性方面所起的关键作用。
2017-10-14 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Who is in equilibrium?
本文利用意大利财富数据分析发现，财富演化过程的遍历性假设不成立，即使存在渐近均衡分布，平均财富也无限发散，导致不平等性随时间发散，且均衡时间远超经济冲击间隔。
2024-02-08 cond-mat.stat-mech econ.TH physics.soc-ph
Equilibration via Gaussification in fermionic lattice systems
在这项工作中，我们提出了一个非平衡动力学导致的平衡和高斯化的二次非相互作用费米子哈密顿量的结果。具体而言，基于两个基本假设-聚类的相关性在初始状态和表现出离域运输的哈密顿量-我们证明，非高斯初始状态成为本地无法区分的费米高斯状态后，很短的时间和良好的控制。这种弛豫动力学是由一个独立的系统大小的幂律。我们的论点是一般性的，足以允许纯和混合的初始状态，包括热和基态的相互作用的哈密顿量和大类的晶格以及某些自旋系统。该论点引起了严格证明的收敛到广义吉布斯系综的实例。我们的结果允许开发一个直观的平衡，预计将更普遍有效，并涉及到当前的实验冷原子在光晶格。
2016-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Convergence to equilibrium under a random Hamiltonian
我们分析了一个大系统的子系统的平衡时间下的随机总哈密顿量，其中的哈密顿量的基础是从哈尔测度。我们得到的平衡时间是玻尔频率的算术平均值的倒数的顺序。为了计算随机基上的平均值，我们计算置换四个系统的算子重叠矩阵的逆。我们首先得到这样一个矩阵的任意有限群的表示结果，然后将其应用到特定的表示的置换群正在审议中。
2012-08-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
