Quantum statistical mechanical gauge invariance
Universität Bayreuth(拜罗伊特大学)
本文通过引入反自伴的量子平移超算符,建立了量子多体系统统计力学中的规范不变性框架,导出了精确的平衡求和规则,并论证了该框架可自然推广至非平衡态及与量子超密度泛函理论的紧密结合。
2026-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Gaussian Distribution for Coupled Linear Langevin Equations
该研究为耦合线性Langevin方程对应的Fokker-Planck方程推导出非平衡高斯分布与热流的显式表达式,涵盖两变量和三变量情形。
2025-03-27 cond-mat.stat-mech
Large compact clusters and fast dynamics in coupled nonequilibrium systems
我们展示了在一个耦合的非平衡系统中的宏观尺度上的粒子聚类,其中两种粒子被平流的波动景观和修改的过程中的景观。通过改变粒子景观耦合,有效的所有粒子密度和在一个和两个维度,显示新的非平衡相的相图。虽然粒子种类是完全相分离的,景观发展宏观有序的区域与无序的区域共存,导致粗化和稳态动态的时间尺度上的代数增长的大小,没有看到以前的系统与纯域。
2016-05-21 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium coupled Brownian phase oscillators
研究了平衡态(高斯白噪声驱动)和非平衡态(对称二分涨落驱动)下的全局耦合相位振子模型。对于平衡系统,平均场状态方程具有简单的形式,并在序参量的全空间中考察了其解的稳定性。对于非平衡系统,各种渐近制度得到了一个封闭的分析形式。在一般情况下,相应的主方程数值求解。此外,蒙特卡罗模拟的耦合组的朗之万运动方程进行。给出了非平衡体系的相图。对于长时间的限制,我们发现了四种制度。其中三个可以由平均场论得到。其中之一,振荡制度,不能预测的平均场方法,并已检测到的蒙特卡罗数值实验。
2002-02-10 cond-mat.stat-mech
Origin of Temperature Gradient in Nonequilibrium Steady States in Weakly Coupled Quantum Spin Systems
研究了自旋为1/2的量子链在两个不同温度的热浴中的非平衡稳态。我们考虑了系统中自旋-自旋耦合和系统-水浴耦合的弱耦合极限。这种设置使我们能够分析地处理具有非零温度梯度的NESS。我们开发了一个微扰理论,这种弱耦合的情况下,并显示了一个简单的条件存在的非零温度梯度。这个条件与系统的可积性无关。
2017-04-06 cond-mat.stat-mech
Entropy and information flow in quantum systems strongly coupled to baths
将约化密度矩阵的冯·诺依曼表达式看作是与浴强耦合系统的热力学熵,利用非平衡格林函数(NEGF)技术推导出浴和能量解析的熵、熵产生和信息流的表达式。考虑是一致的动态(量子传输)的描述和表达式减少到预期的形式在弱耦合或稳态的限制情况下。仅用系统自由度表示的流动便于模拟开放非平衡量子系统的热力学特性。我们利用标准NEGF的推导在非相互作用系统,哈伯德NEGF用于相互作用系统。理论推导与通用结模型内的数值模拟说明。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Generalized scaling relations for unidirectionally coupled nonequilibrium systems
单向耦合系统表现出相变到吸收状态的多临界点进行了研究。我们发现,对于孤立粒子的初始条件,每个层次表现出一个非均匀的活动区域,耦合和非耦合分别。每个级别的粒子数随时间代数地增加为$N(t) \sim t^η$,在每个域中具有不同的指数$η$。这种不均匀性是单向耦合系统的一个相当普遍的特征,并导致动态和静态临界指数之间的两个超标度关系。利用接触过程和具有两个子代的分枝-零化随机游动,分别属于DP类和PC类,我们在数值上确定了标度关系。
2003-12-04 cond-mat.stat-mech
Efficiency of heat engines coupled to nonequilibrium reservoirs
我们考虑量子热机之间的非平衡稳态水库。我们评估他们的最大效率从积极的熵产生,并表明它可以表示在一个有效的温度,取决于水库的性质。我们进一步计算了不同类型工程水库在最大功率下的效率,并推导出第二定律克劳修斯陈述的非平衡推广。
2014-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ordered phases in coupled nonequilibrium systems: dynamic properties
本文研究了两类粒子平流耦合非平衡系统中有序相的动力学性质。景观的局部动态也受到粒子的影响。在一个配套文件中,我们提出了静态性能的不同阶段出现的双向耦合参数是不同的。在本文中,我们讨论的动力学。我们发现,在有序相宏观粒子团簇移动遍历的时间尺度上的系统大小呈指数增长,但有序景观显示动态在更快的时间尺度增长的系统大小的权力。我们提出了一个尺度分析,描述了几个动态的关联函数的景观在稳态测量。
2017-08-18 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Generalised Langevin Equation for the calculation of heat transport properties in model 1D atomic chains coupled to two 3D thermal baths
本文采用广义朗之万方程(GLE)方法研究了低维系统的热输运。在这种方法中,中心经典区域连接到两个保持在两个不同温度的真实热浴[H。Ness等人,B { \bf 93},174303(2016)]。我们考虑模型Al系统,即一维原子链连接到三维浴。研究了热传输性能作为链长$N$和浴间温差$ΔT$的函数。我们计算的输运性质在线性响应政权和非线性政权。两个不同的法律得到的线性电导与链的长度。对于大的温度($T \gtrsim 500$ K)和温差($ΔT \gtrsim 500$ K),具有$N > 18$原子的链呈现出扩散传输状态,存在跨系统的温度梯度。对于较低的温度($T \lesssim 500$ K)和温度差($ΔT \lesssim 400$ K),观察到类似于弹道状态的状态。对于较短的链($N \le 15 $)也获得了这种弹道状状态。我们的详细分析表明,在较高的温度和温差的行为主要是由于长链内的非谐效应。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hidden energy flows in strongly coupled nonequilibrium systems
量化波动的纳米级系统内和通过波动的纳米级系统的能量流动对理解微观生物机器构成了重大挑战。一种常见的方法涉及粗粒度,这允许简化对此类系统的描述。这有诱导所谓的隐藏贡献(由于亚分辨率动力学),使所得热力学复杂化的副作用。在这里,我们开发了一个描述自治系统内部的非平衡过剩功率的物理一致性理论,并引入了一个唯象框架来量化与其操作相关的隐藏的过剩功率。我们证实了我们的理论预测在一个极小模型的分子运输马达和旋转马达的数值模拟。
2021-03-11 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Steady States in the Weakly-Coupled XXZ Model
本文研究了弱耦合XXZ模型与两个不同温度热浴接触时的非平衡稳态,发现密度矩阵可由量子群$U_q(sl_2)$量子数指定的投影算符近似表示,据此数值计算了数百自旋链的物理量,并在$q \ ightarrow 0$极限下解析推导了精确密度矩阵。
2024-09-14 cond-mat.stat-mech
Universal approach to quantum thermodynamics of strongly coupled systems under nonequilibrium conditions and external driving
提出了一种基于密度矩阵展开的方法来研究强耦合到两个或多个电解池的量子系统的热力学性质。对于缓慢的外部驱动系统,我们确定的绝热和非绝热贡献的热力学量,我们展示了如何热力学的第一和第二热力学定律表现在强耦合制度。特别是,我们表明,熵产生是积极的二阶驱动速度。该公式可用于玻色子和费米系统,并恢复了平衡情况下的先前结果(Phys. Rev. B 98,134306 [2018])。然后,该方法被证明为驱动共振能级模型以及驱动安德森杂质模型,其中的分层量子主方程方法被用来精确地模拟非平衡量子动力学。
2020-03-14 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium thermodynamics of coupled molecular oscillators: The energy cost and optimal design for synchronization
本文提出了一个耦合分子振子模型来研究同步的非平衡态热力学。我们发现,非平衡振子的同步消耗能量,即使在振荡器-振子耦合是保守的。通过解析求解多体系统的定态,我们发现系统经历了由能量耗散驱动的非平衡相变,临界能量耗散取决于交换反应的频率和强度.此外,我们的研究揭示了实现最大同步与固定的能量预算的最佳设计。我们将我们的一般理论应用于蓝藻生物钟中的Kai系统,并预测了KaiC ATP酶活性与KaiC六聚体同步化之间的关系。该理论框架可以推广到其他扩展的非平衡活性系统的集体行为热力学研究。
2020-01-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Linear response of hydrodynamically-coupled particles under a nonequilibrium reservoir
Bérut等人[2014 Europhys. Lett. 107,60004],是说明非平衡过阻尼系统线性响应理论的理想范例,包括水动力相互作用以及异常的水库本身失衡。事实上,在这种设置中,人们发现了一个非平衡环境,其中自由粒子的迁移率和扩散率并不简单地彼此成比例。我们得到的机械强迫和温度变化的可观察和路径权重的行动之间的相关性的响应。后者的时间反对称分量并不简单地与流入环境的热量成正比。这些结果是可视化的模拟类似的条件和协议很容易在实验中实现,从而跟踪路径的理论实验验证。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of coupled oscillators under the shear-velocity boundary condition
本文在剪切速度边界条件下研究矩形晶格上带惯性的耦合振子,通过数值模拟揭示其非平衡特性,包括速度分布非均匀、偏离高斯分布及动能间歇性跳跃导致的长尾现象。
2024-09-04 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium Dynamics of Coupled Quantum Systems
利用Liouville-vonNeumann方法分析了耦合量子振子在不同含时猝灭下的非平衡动力学。我们考虑模型的量子振荡器的相互作用,是完全可溶的情况下,突然和顺利淬火。给出了一个量子振子与无穷多个其它振子(一个浴)耦合问题的数密度随时间的演化和最终平衡分布。
2003-10-29 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Spectral gaps and mid-gap states in random quantum master equations
讨论了耦合噪声的混沌量子系统的衰变率。我们用随机$N \times N$厄米矩阵来模拟哈密顿量和系统-噪声耦合,并研究了所得Lindblad超算子的谱性质.我们考虑各种随机矩阵系综,并发现,对于所有这些渐近衰减率保持非零的热力学极限,即,超算子的谱被间隔为$N \rightarrow \infty$。随着耗散强度的增加,发生急剧的谱转变:对于弱耗散,主方程的非零特征值形成连续体;而对于强耗散,渐近衰减率是\emph{isolated eigenvalue},即,与主方程的连续谱明显分离的“中间带隙状态”。对于有限的$N$,找到一个非常小的间隙的概率代数地消失,在系统大小的标度指数是广泛的,并且仅取决于随机矩阵的对称类和独立的衰变通道的数量。我们评论我们的结果的实验意义。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium phase transitions in finite arrays of globally coupled Stratonovich models: Strong coupling limit
有限阵列的$N$全球耦合Stratonovich模型表现出连续的非平衡相变。在强耦合极限下,质心和相对坐标的时间尺度明显分离。后者非常快地松弛到零,并且阵列表现为由质心坐标描述的单个实体。我们用解析方法计算了稳态概率和质心坐标的矩。确定了控制参数$a_c(N)$临界值附近力矩的标度行为。我们确定了从线性到平方根缩放的交叉,随着与$a_c$距离的增加。交叉点接近$a_c$的限制$N \to \infty$再现以前的结果为无限阵列。结果得到的福克-普朗克和朗之万方法,并证实了数值模拟。对于一般的一类模型,我们表明,在参数空间中的过渡流形依赖于$N$,并确定了随机流的不动点附近的标度行为。
2009-03-12 cond-mat.stat-mech
Ordered phases in coupled nonequilibrium systems: static properties
我们研究了一个耦合驱动系统,其中两种粒子的平流由波动的势能景观。虽然粒子遵循电势梯度,但每个物种都以不同的方式影响景观的局部形状。由于景观和粒子之间的这种双向耦合,系统显示出有趣的新相,其特征在于粒子和景观中不同种类的长程有序。在所有这些有序的阶段中,两种粒子种类的阶段完全彼此分离,但底层景观可能显示完全有序,宏观区域具有不同的平均斜率,或者可能显示有序和无序区域的共存,这取决于粒子种类对景观产生的影响的差异性。本文讨论了这些相的静态性质的几个方面,并在续集中讨论了这些相的动力学。
2017-08-18 cond-mat.stat-mech
Quantum theory of dissipation of a harmonic oscillator coupled to a nonequilibrium bath; Wigner-Weisskopf decay and physical spectra
本文将耗散的量子理论推广到系统-水库模型中,其中水库处于非平衡状态。基于对动力学中涉及的时间尺度的系统分离,指出了涨落耗散和爱因斯坦关系的适当推广。我们表明,Wigner-Weisskopf衰减的系统模式的结果在一个速率常数,这取决于非平衡浴的弛豫动态修改。我们还计算了当腔与非平衡浴接触时,具有适当增益的腔模的时间相关谱。
1999-02-15 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Nonequilibrium Energy Transduction in Stochastic Strongly Coupled Rotary Motors
本研究利用 FoF1-ATP synthase 模型,揭示了分子尺度强耦合旋转马达在非平衡条件下实现高效自由能转导的设计原则,发现中等强度耦合而非紧密耦合能最大化输出功率。
2020-06-26 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Theory of Nonequilibrium Coexistence with Coupled Conserved and Nonconserved Order Parameters
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出了一种非平衡共存理论,通过耦合守恒与非守恒序参量,将共存标准转化为状态函数相等,为高维非平衡相图理论的发展提供理论支持。
2024-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complex non-Hermitian Potentials and Real-Time Time-Dependent Density Functional Theory: A Master Equation Approach
在一个现实的多粒子系统中模拟量子输运是一个非平凡的问题,没有定量的满意的解决方案。虽然实时传播有可能克服传统传输方法的缺点,但这种方法容易产生有限尺寸效应,这与在封闭空间域上对开放系统进行建模有关。使用主方程框架,我们利用耦合到外部粒子库的开放系统和非厄米项定义在量子设备的外围的超算子之间的等价性。通过取平均场极限,单粒子约化密度矩阵的运动方程在虚源势和虚汇势的存在下等价于实时含时密度泛函理论。该方法可用于收敛多体量子系统的非平衡稳态,并采用了已有的约束算法。
2015-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Nonequilibrium thermodynamics of populations of weakly-coupled low-temperature-differential Stirling engines with synchronous and asynchronous transitions
本研究为弱耦合低温差斯特林发动机群体建立非平衡热力学理论,证明同步转变提升功率与效率而异步转变降低之,并提出保留不可逆性的概念模型以更准确描述动力学。
2025-02-25 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Quantum Thermodynamics: A Nonequilibrium Green's Functions Approach
在非平衡格林函数(NEGF)框架下,建立了强耦合非相互作用开放量子系统的量子热力学非平衡理论基础.系统的能量及其与储层的耦合由一个缓慢的外部时间依赖力控制,该力被处理为一阶超越准静态极限。我们导出了热力学的四个基本热力学定律,并描述了可逆变换的特征。在弱耦合极限下恢复了随机热力学。
2015-03-17 cond-mat.stat-mech
Infinitely-many absorbing-state nonequilibrium phase transitions
我们提出了一个通用的场论策略来分析三个连续的相变发生在非平衡稳态的家庭。当存在无穷多个这样的吸收态时,我们着重研究了一个激活态和一个吸收态之间的跃迁。在这种转换中,序参量耦合到辅助场。根据辅助场是扩散的和守恒的,还是静态的和守恒的,最后还是静态的和不守恒的,会出现三种情况。
2003-07-10 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of spin-orbit coupled lattice bosons
研究了一维光晶格中自旋-轨道耦合作用下双组分玻色原子的非平衡动力学。在Mott绝缘区,单位填充的两组分玻色子系统可以用量子自旋XXZ模型描述。原子最初是在它们的低自旋状态下准备的。由于突然引入自旋轨道耦合到原子,系统变得不平衡。在不同的相互作用区域,系统分别表现出弛豫和非稳态动力学。我们发现,磁化强度的时间平均是有用的多体动力学的特点。偶数和奇数的网站的影响进行了讨论。我们的结果揭示了由于自旋轨道耦合和原子相互作用之间的相互作用的非平衡动力学。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The induced motion of a probe coupled to a bath with random resettings
我们考虑探针与非平衡浴的质心线性耦合。我们研究了一个模型,其中一个复位机制被添加到一个过阻尼浴动力学与二次电位的探针上的诱导运动。事实上,每个浴粒子在随机时间被重置到一个固定的位置是已知的优化扩散搜索策略,但这里代表的非平衡方面的浴。在大浴结垢的限制,探头是由一个有效的朗之万方程。取决于参数的值,出现三个政权:(i)一个平衡的政权,但减少摩擦和有效温度增加;(ii)一个政权,其中探头感觉到的噪声是连续的,但nonGaussian和表现出胖尾;(iii)一个政权与nonGaussian噪声表现出幂律分布跳跃。因此,该模型代表了一个精确可解的情况下,起源的非平衡探针动力学。
2017-10-06 cond-mat.stat-mech
Symmetries and scaling in generalised coupled conserved Kardar-Parisi-Zhang equations
我们研究了由守恒Kardar-Parisi-Zhang方程控制的涨落表面驱动的守恒密度的噪声非平衡动力学。我们揭示了守恒密度的普适标度性质。我们考虑两个独立的极小模型,其中表面波动耦合(i)与守恒密度的空间变化,和(ii)直接与守恒密度的大小。这两种模型都是保持密度不变的,但从对称性的角度出发。我们用我们的结果来强调非平衡普适性类对称性和守恒律之间的相互作用的依赖。
2017-11-06 cond-mat.stat-mech
Long-range correlations in a simple stochastic model of coupled transport
我们研究耦合输运的非平衡定态的一个模型组成的独立的随机游走,沿着一个一维的通道,携带一个保守的能量样的量,与密度和温度梯度施加水库在两端的通道。在我们的模型中,步行者与其他步行者在同一地点通过分享能量在每个时间步,但携带的能量的量不影响步行者的运动。我们发现,已经在这个简单的模型中的长程相关性出现在非平衡定态,这是类似于在更现实的耦合传输模型中观察到的。
2009-08-11 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Quantum-Classical Systems in Nonequilibrium Environments
本文研究非平衡环境下量子-经典系统的动力学,通过投影算符方法推导了算符非平衡平均值的精确运动方程及耗散系数表达式,并以双亚稳态量子粒子稀溶液的耦合反应-扩散与流体力学方程为例验证,同时讨论了非平衡稳态的表征量。
2025-01-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium first-order transition in coupled oscillator systems with inertia and noise
我们研究了一个系统的耦合振荡器的分布固有频率的动力学,包括热噪声,参数化的温度,和惯性项,参数化的转动惯量的功能。对于一般的单峰频率分布,我们在这里报告的无量纲的转动惯量,温度和频率分布的宽度的空间中的模型的完整的相图。我们证明了该系统经历了一个非平衡的一阶相变,从一个同步相在低参数值的非相干相在高值。我们提供了强有力的数值证据的同步和非相干相位的存在,治疗后者解析获得相应的线性稳定性阈值,从下面的一阶过渡点的界限。在零噪声和惯性的限制下,当动力学退化到仓本模型时,我们恢复了相关的已知连续跃迁。在有限的噪声和惯性,但在固有频率的情况下,动态变成了一个研究得很好的长程相互作用模型,哈密顿平均场模型。接近一阶相变,我们表明,逃逸时间的亚稳态的尺度与振荡器的数量呈指数关系,我们解释是源于振荡器之间的相互作用的长程性质。
2014-02-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Quantum heat engines and nonequilibrium temperature
一对两级系统最初准备在不同的热状态和耦合到一个外部可逆的工作源,一般不达到一个共同的温度在一个单一的工作提取过程结束。定义了二体量子系统最终非平衡被动态的有效温度,并分析了它的性质。
2009-09-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium universality of the nonreciprocally coupled $\mathbf{O(n_1) \times O(n_2)}$ model
University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学JILA与国家标准与技术研究院);Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado(科罗拉多大学量子物质理论中心);Joint Quantum Institute and Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子研究所与联合量子信息与计算科学中心);Department of Physics and Astronomy, Michigan State University(密歇根州立大学物理与天文学系)
研究非平衡动力学中非 reciprocity 互作用对多临界点普遍性的影响,揭示非平衡固定点和其临界现象,以及不同参数下出现的离散标度不变性。
2026-03-22 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium entropy production for open quantum systems
我们考虑弱耦合到热库并由任意含时参数驱动的开放量子系统。我们推导出精确的非平衡熵产生和熵产生率的微观表达式,有效的任意远离平衡。利用系统和库的两点能量测量统计,进一步得到了Seifert [PRL 95,040602(2005)]提出的积分涨落定理的量子推广.
2011-03-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effects of noise on synchronization phenomena exhibited by mean-field coupled limit cycle oscillators with two natural frequencies
在无噪声水平分析的基础上,研究了簇间同步现象与外部噪声的关系。本文考虑了一个具有两个固有频率的耦合极限环振子系综的平均场模型。利用非线性Fokker-Planck方程方法,在热力学极限下,解析地导出了与非平衡相变有关的序参量方程。通过数值求解,我们系统地研究了同步现象的出现和消失与模型参数的关系。证明从混沌吸引子在确定性的极限吸引子与噪声强度增加的分叉,我们证实了非平衡相变的发生,包括外部白高斯噪声引起的簇间同步。
2011-01-01 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Features of a Heat Engine Coupled with Exponentially Decreasing Temperature Across the Reaction Coordinate, as well as Perspectives on Nonequilibrium Thermodynamics
本研究推导了指数递减温度分布下热机的热力学关系,发现其比分段、线性或二次温度分布具有更高速度、熵产生和效率,且布朗粒子在棘轮势中仅凭热不对称即可定向运动,为微流控和纳米传感器提供应用前景。
2025-03-31 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in coupled asymmetric and symmetric exclusion processes
提出一种耦合TASEP与SEP双车道的一维开放边界模型,发现SEP扩散率可调控非平衡稳态密度并实现相共存,该模型在渐近极限下统一了纯TASEP及带LK的TASEP,并可作为分子马达运输的简化模型。
2023-11-22 cond-mat.stat-mech
Mpemba effects in open nonequilibrium quantum systems
本文将经典姆潘巴效应推广到开放量子系统,证明存在两种可由量子态层析区分的量子姆潘巴效应,并指出仅测量电流或能量即可判定其存在,最后以双格点Kitaev模型为例加以验证。
2024-09-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin-1/2 XXZ chain coupled to two Lindblad baths: Constructing nonequilibrium steady states from equilibrium correlation functions
本文以 spin-1/2 XXZ chain 为例,证明在弱驱动下,开系统的非平衡稳态(含时间演化)可仅由封闭系统的平衡关联函数构建,该对应关系能高效处理大尺度开系统,并指出了有限系统提取输运系数的陷阱。
2023-11-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A matrix product solution for a nonequilibrium steady state of an XX chain
本文用矩阵乘积态近似精确地求解了一个两端耦合于贮库的有限长一维XX自旋链。找到了与链长无关的固定维数为4的矩阵的一个显式表示,并计算了所有观测量的期望,表明除了最近邻z-z之外,所有连接的相关性都为零。
2010-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium dynamics of a fast oscillator coupled to Glauber spins
快谐振子与伊辛自旋系统线性耦合,伊辛自旋系统与热浴接触,并在无量纲温度$θ$下在缓慢的Glauber动力学下演化。自旋具有与振子位置成比例的耦合常数。振荡器-自旋相互作用在$θ=1$处产生二级相变,振荡器位置作为其序参量:平衡位置对于$θ>1$为零,对于$θ< 1$为非零。对于$θ<1$,该系统的动力学从松弛到平衡是完全不同的。对于大多数初始条件,振荡器的位置执行调制振荡的稳定的平衡位置之一,具有较长的松弛时间。对于随机的初始条件和足够大的自旋系统,振荡器的不稳定的零位置在与$θ$成比例的弛豫时间后稳定。如果自旋系统较小,情况是相同的,直到振子位置接近零,然后它跨越到一个稳定的平衡位置附近,在这个位置附近保持指数长的弛豫时间振荡。这些随机模拟的结果预测的调制方程从宏观方程的多尺度分析。
2010-07-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Flow and structure in nonequilibrium Brownian many-body systems
本文提出了布朗多体系统集体流作用下非平衡结构形成的力的基本分类。内部单体力场被系统地分解为与空间结构和耦合运动相关的贡献。我们证明,这两个贡献可以直接在计算机模拟中获得,并提出了一个功率泛函理论,定量描述所有类型的力。我们的结论和方法是相关的惯性系统中的流动,如分子液体和颗粒介质。
2020-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Nonequilibrium Stationary States of Harmonic Chains with Bulk Noises
我们考虑一个由$N$耦合谐振子组成的链,它与温度分别为$T_\ell$和$T_r$的热浴接触,热浴的位置分别为1和$N$。振子也受到非动量守恒的散装随机噪声。这使得导热系数满足傅立叶定律。在这里,我们描述了一些新的结果的流体动力学方程的典型的宏观能量和位移分布,以及它们的波动和大的偏差,在两个简单的模型,这种类型。
2011-10-26 cond-mat.stat-mech math.PR
Nonequilibrium open quantum systems with multiple bosonic and fermionic environments: A hierarchical equations of motion approach
本文提出了一种分层运动方程方法,可以精确地数值模拟一般开放量子系统中的非平衡输运,该系统涉及多个宏观玻色子和费米子环境。该方法的性能被证明为一个模型的纳米系统,其中涉及相互作用的电子和振动的自由度,并耦合到费米子和玻色子浴。结果表明,复杂的相互作用的电子和振动的自由度,在这种非平衡运输方案的电压和热驱动的运输过程。此外,使用的重要性准则,以提高效率的方法进行了讨论。
2021-06-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spontaneous synchronization and nonequilibrium statistical mechanics of coupled phase oscillators
自发同步是自然界中观察到的一种显著的集体效应,即具有不同固有频率并且彼此之间存在弱相互作用的振荡单元群体自发地演化为在共同频率下表现出集体振荡。仓本模型为研究自发同步提供了基本的分析框架。该模型包括通过平均场耦合相互作用的具有分布式固有频率的极限环振荡器。虽然自引入以来已经过去了四十多年,但该模型仍然占据非线性动力学研究领域的中心阶段,并且还广泛应用于模拟各种物理情况。在这篇简短的评论中,从导出的仓本模型和它所表现出的同步现象,我们总结了最近的研究结果的广义仓本模型,包括惯性效应和随机噪声。我们描述的动力学的广义模型从一个不同的,但相当有用的角度来看,即,长距离相互作用的系统驱动的淬火无序的外部扭矩的平衡。如果一个系统的粒子间势随距离的变化而缓慢衰减,则称该系统是长程相互作用的。使用统计物理的工具,我们突出了广义仓本模型的动力学的平衡和非平衡方面,并揭示了一个相当丰富和复杂的相图,它的展品,这强调了有趣的涌现现象的基本主题,所表现出的多体复杂系统。
2018-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Nonequilibrium Thermodynamics of Amorphous Materials II: Effective-Temperature Theory
我们发展了一个理论的有效无序温度的玻璃形成材料驱动远离热力学平衡的外力。我们的基本前提是,这种材料的慢构型自由度是弱耦合到快速的动力学/振动自由度,因此,这两个子系统可以描述为不同的温度在变形过程中。我们使用的结果,从前面的文件中的非平衡热力学系统的内部自由度,推导出一个运动方程的有效温度,并了解这个温度如何耦合到系统的动力学作为一个整体。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermalization and Mpemba-like patterns in effective temperature dynamics of strongly coupled dissipative quantum chaotic systems
Fuyao University of Science and Technology(福耀科技大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Stony Brook University(石溪大学)
研究揭示强耦合量子混沌系统中异常热化现象,通过分析SYK模型中的温度动力学,发现非平衡统计驱动的MPCs现象及对引力系统的影响。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Exact nonequilibrium steady states of boundary driven circuit with XYZ gates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics(数学、物理和力学研究所);Department of Physics, University of Wuppertal(伍珀塔尔大学物理系)
本文通过空间非均匀的矩阵积Ansatz方法,精确求解了边界驱动XXZ量子电路的多体密度算符,发现了一类相对稳健的分离式手性非平衡稳态,并从实验角度具有吸引力。
2026-05-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP