Stochastic resonance and heat fluctuations in a driven double-well system
研究了有限温度下周期性驱动（对称和非对称）双势阱系统。我们表明，平均热损失的系统的环境（浴）每周期的应用领域是一个很好的量化的随机共振。结果表明，在一个周期内，热波动总是大于功波动。所观察到的功和热的分布在共振附近表现出明显的不对称性。在大量的周期内的热损失满足传统的稳态波动定理，虽然这个量存在不同的关系。
2008-03-11 cond-mat.stat-mech
Memory Effect in Upper Bound of Heat Flux Induced by Quantum Fluctuations
研究了量子布朗运动耦合到经典热浴中的热力学行为。然后，我们定义了一个热运营商推广的随机能量和显示的能量平衡（第一定律）和上限的期望值的热运营商（第二定律）。我们进一步发现，这个上限依赖于量子涨落引起的记忆效应，因此最大可提取功可以在量子热力学中定性地修改。
2016-10-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Heat fluctuations in an out of equilibrium bath
我们测量的能量波动的布朗粒子的光阱限制在一个老化的明胶后，非常快的淬火（小于1毫秒）。强烈的非平衡波动，由于组装的凝胶，解释，波动定理的框架内，作为一个热通量从粒子朝向浴。我们推导出，从一个简单的模型，热概率分布的解析表达式，它适合的实验数据，并满足类似的系统在不同温度下的两个浴接触的波动关系。
2011-04-11 cond-mat.stat-mech
Heat Fluctuations in Brownian Transducers
研究了布朗换能器在两热源间工作时的热涨落概率分布函数。我们发现，无论是分析和数值计算，最近提出的波动定理热交换[C。Jarzynski和D. K. Wojcik，Phys. Rev. Lett. 92，230602（2004）]，当考虑两个浴之间的耦合机制时，必须修改。当存在外功时，我们也推广了这种关系.我们的工作修复了该定理在更现实的操作系统中的适用性域。
2006-03-15 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations in Ising models coupled with two different heat baths
采用蒙特卡罗模拟模拟了两种不同温度下恒温器与伊辛模型耦合的热浴，研究了恒温器与恒温器之间的热交换在时间上的涨落关系$τ$。不同的动力学（单-自旋-翻转或自旋-交换川崎动力学），过渡率（Glauber或大都市），和耦合系统和恒温器之间已被认为是。在每一种情况下的波动关系验证在大$τ$限制，无论是在无序和低温阶段。有限的$τ$修正服从标度行为。
2008-07-02 cond-mat.stat-mech
Quantum fluctuation theorem for heat exchange in the strong coupling regime
研究了耦合到两个热库的多态杂质中的量子热交换。允许强系统浴相互作用，我们表明，稳态热交换波动定理成立，虽然动态过程非线性涉及两个水库。我们得到了累积量母函数的封闭表达式，并利用它得到了非线性热结中的热流及其累积量。
2011-06-02 cond-mat.stat-mech
Heat conduction induced by non-Gaussian athermal fluctuations
研究了非高斯噪声在非热环境中诱导的热传导特性。我们发现，新的条款应添加到传统的傅立叶定律和波动定理的热流，它的平均值和波动不仅取决于噪声强度，但也由噪声的非高斯性质。我们的结果明确地表明，在无热系统中不存在热力学第零定律。
2013-05-02 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations in equilibrium
非平衡系统中热涨落的特征函数是一个大偏差函数，其对称性产生涨落定理。在平衡状态下，大偏差函数消失，热涨落有界。在这里，我们考虑的特征函数的热波动平衡，构成一个子领先的大偏差行为的校正。通过耦合到显式多振子热源的振子来建模系统，我们评估特征函数。
2020-09-07 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Heat fluctuations for underdamped Langevin dynamics
涨落定理在非平衡物理学和随机热力学中发挥着核心作用。在这里，我们推导出一个积分涨落定理的耗散热系统的欠阻尼朗之万动力学。我们表明，这个身份可以用来预测极端事件的发生，导致指数尾的热量和相关量的概率分布函数。
2016-01-18 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relation for Heat Engines
我们推导出确切的等式，称为波动关系的热机（FRHE），涉及统计的热量提取的两个热浴和工作的热机操作的每一个周期。经典热力学的卡诺不等式是FRHE的直接结果。
2011-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Fluctuations of the total entropy production in stochastic systems
在两个随机系统中实验研究了处于非平衡稳态的过剩热的波动：一个是具有外加平均电流的电路，另一个是由周期性力矩驱动的谐振子。在这两个线性系统中，我们研究了过剩热，它代表了平衡时的耗散热和平衡时的耗散热之间的差异。涨落定理适用于两个实验系统中的过剩热，适用于所有观测时间和所有涨落幅度。
2008-01-14 cond-mat.stat-mech
Fluctuations, linear response and heat flux of an aging system
我们测量了快速淬灭后老化明胶液滴中布朗粒子被光阱限制的位置波动。它的线性响应的外部扰动也测量。我们计算的自发热通量从粒子到浴由于凝胶的非平衡形成。我们发现，平均热通量是定量相关的违反平衡波动耗散定理作为衡量打破细致平衡在老化过程中。
2012-03-02 cond-mat.stat-mech
Realizability of Heat Released in Nondeterministic Processes Derived from a Fluctuation Theorem
本文从涨落定理导出非确定性过程中释放热量的可实现性条件，证明其严格强于热力学第二定律的概率形式，并据此直接推导出广义Zurek界，使其适用于更广泛的系统。
2024-09-25 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
Transient exchange fluctuation theorems for heat using Hamiltonian framework: Classical and Quantum
研究了有限系统与储层耦合时热交换的统计特性。我们得到了热涨落定理在瞬态区域考虑的组合系统的哈密顿动力学的感兴趣的系统和热浴（S）的解析结果。感兴趣的系统由外部协议驱动。我们首先推导出它在一个单一的热浴的背景下。所得结果与已知结果完全一致。然后我们将治疗推广到两个热浴。我们进一步扩展的研究，量子系统，并表明类似的经典情况下，在量子制度的关系。在我们的研究中，我们调用冯诺依曼两点投影测量在量子力学在瞬态制度。我们的结果是Jarzynski-W $\grave{o}$ jcik热涨落定理的推广。
2016-08-21 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations in the logarithm-harmonic potential
热力学量，如热、熵或功，在随机系统中是随机变量。本文研究了布朗粒子在简谐势作用下的热交换统计。我们推导出解析的特征函数和它的时刻的热量。通过数值积分和数值模拟，我们还计算了概率分布，充分表征了热的统计行为。结果也调查的渐近极限，我们遇到的特征函数的超几何函数。
2021-05-11 cond-mat.stat-mech
Fluctuations and correlations in nonequilibrium systems
非平衡系统以功和热的形式与环境交换能量。系统所做的功服从涨落定理，而耗散的热量（因内能变化而不同于功）则不服从涨落定理。导出了过阻尼Langevin系统中热的修正涨落关系。结果表明，功、热和内能变化之间的相互关联是造成功、热涨落特性不同的原因。在二维线性扩散系统中，详细研究了相互关联。我们开发了一种分析方法，它允许一个计算联合概率分布的大偏差函数。我们发现热与内能变化成负相关，这解释了热涨落定理失效的原因。
2014-02-02 cond-mat.stat-mech
Work and power fluctuations in a critical heat engine
研究了一类斯特林热机的输出功的涨落，并将其与平均输出功进行了比较。特别地，我们关注接近临界点的发动机性能，在该临界点处，卡诺效率可以在有限功率下达到，如[M]中所报道的。坎皮西河，菲-地Fazio，Nat. Commun. 7，11895（2016）]。我们表明，每个周期的工作输出的方差尺度与相同的临界指数的工作流体的热容。因此，相对功涨落发散，除非输出功服从一个相当严格的标度条件，这将是很难满足在实践中。即使在这种情况下，功和功率的涨落在无限大的系统尺寸极限下也不会消失。因此，输出功的大波动构成了接近临界点的宏观热机性能中不可分割的和占主导地位的因素。
2017-09-06 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for heat engines in time-periodic steady states
最近导出了热机的涨落关系式。开始时，系统与较冷的浴接触。然后将系统耦合到较热的浴槽，并且周期性地改变外部参数，一旦关闭与热浴槽的耦合，最终将系统带回到其初始状态。本文取消了初始热平衡条件，导出了中心系统（热机）处于时间周期稳态（TPSS）时的涨落关系。经典热力学的卡诺不等式是涨落定理的直接结果，即使在TPSS中也是如此。对于不存在热浴和不提取功的特殊情况，我们分别得到了总熵的积分涨落定理和广义交换涨落定理。最近，微型热机已经在TPSS中实验实现。我们数值模拟相同的模型，并验证我们提出的定理。
2012-10-03 cond-mat.stat-mech
Random Matrix Theory approach to Mesoscopic Fluctuations of Heat Current
我们考虑一个合奏的N个振荡器耦合谐波与随机弹簧的全连接网络，并显示，使用随机矩阵理论的考虑，平均声子热流和它的方差是标度不变的，并采取在大N-极限的普遍值。这些反常的介观涨落是正常模式之间强关联的标志。
2013-04-06 cond-mat.stat-mech
Heat flux direction controlled by power-law oscillators under non-Gaussian fluctuations
通过非谐相互作用耦合并受到非高斯浴的粒子链可以表现出自相矛盾的结果，例如热流从较冷的储层流向较热的储层。为了探讨一般的非谐性在介导的非高斯波动的贡献的热传播的方向的作用，我们考虑了一个链的幂律振荡器，与相互作用势$V(x) \propto |x|^α$，受到高斯和泊松浴在其两端。进行数值模拟和解决启发式的考虑，我们表明，一个可变形的潜在的热通量的双向控制。
2019-09-04 cond-mat.stat-mech
Power and heat fluctuation theorems for electric circuits
利用非平衡统计力学中最近的涨落定理，我们将电路中电压涨落的理论推广到功率涨落和热涨落。它们可能与小电路的功能特别相关。这是一个并联的电阻器和电容器与一个恒定的电流源，我们使用的类比与布朗粒子拖动通过流体的移动谐波电位，其中电路特定的类似物需要在布朗-奈奎斯特类比的顶部。如另一个例子所示，该结果也适用于其他电路。
2004-03-31 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations in a harmonic chain of active particles
随机热力学的主要挑战之一是计算小尺度系统的随机观测量的分布，其中波动起着重要的作用。近年来，许多理论和实验研究都集中在被动布朗粒子组成的系统上。本文研究了活跃粒子相互作用系统中的热涨落。具体来说，我们考虑一个一维的谐波链的$N$活性Ornstein-Uhlenbeck粒子，与链端连接到不同温度的热浴。我们计算了稳态热流的矩母函数。我们采用我们的一般框架，明确计算两个例子单粒子系统的矩生成函数。进一步，我们解析地得到了链的热流的标度累积量。数值朗之万模拟证实了两粒子链热流的第一和第二累积量的长时间解析表达式。
2021-08-10 cond-mat.stat-mech
Experimental verification of quantum heat exchange fluctuation relation
在液态核磁共振装置上，利用干涉技术验证了Jarzynski和Wöjcik量子热交换涨落关系，并研究了两个弱耦合自旋1/2量子系统之间的交换热统计.在不同温度下，在局域吉布斯热态中制备了具有单个自旋的不相关初态，验证了任意瞬态时间下交换涨落的对称性。相反，当初始准备包括相关性时，涨落对称性被打破，并进一步导致明显的热从冷到热的自发流动。我们的实验方法是通用的，可以系统地扩展到研究更复杂的非平衡多体量子系统的热统计。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Low thermal fluctuations in a system heated out of equilibrium
我们研究了微米尺寸的硅悬臂梁在强热流作用下的机械涨落，从而具有高度不均匀的局部温度。在这种非平衡稳定状态下，我们表明，波动相当于在室温附近的平衡悬臂梁的热噪声，而其平均局部温度是几百度高。通过在悬臂梁上增加涂层来改变机械耗散，我们恢复了预期的波动随平均温度的上升。我们的工作表明，非均匀耗散机制可以解耦的幅度的热波动的平均温度。这一性质对于理解非平衡波动系统或设计低噪声仪器是有用的。
2017-04-05 cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorem for heat transport between multi-terminal harmonic systems
我们研究了在没有有限结的情况下，多端系统之间的热传递和熵产生的全计数统计。该系统被建模为耦合谐振子的集合，这些谐振子保持在不同的平衡温度，并通过任意的时间依赖性耦合连接。在相容量子框架下，利用两次测量概念，得到了广义累积量母函数的解析表达式。我们讨论了瞬态和稳态波动定理的转移量。我们还讨论了耦合强度对交换涨落定理的影响。
2014-04-18 cond-mat.stat-mech
Macroscopic proof of the Jarzynski-Wojcik fluctuation theorem for heat exchange
在最近的工作中，Jarzynski和Wojcik（2004 Phys. Rev. 92，230602）已经通过使用哈密顿动力学的性质和统计力学考虑表明，通过接触，最初在不同温度下制备的两个系统之间的热交换遵守波动定理。在这里，提出了另一种证明，其中只采用宏观热力学量。发现细致平衡条件起着至关重要的作用。因此，该定理在非常一般的条件下成立。
2008-04-15 cond-mat.stat-mech
Fluctuation symmetries for work and heat
我们考虑一个粒子拖动通过介质在恒温下所描述的朗之万方程与时间相关的潜力。时间依赖性由外部协议指定。我们给出的条件下，耗散功满足一个确切的对称性，其波动的所有时间的潜力和协议。我们还提出了反例，确切的波动对称性时，我们的条件不满足。最后，我们考虑耗散热，它不同于工作的时间边界项。我们解释了什么时候以及为什么可以有一个标准的波动定理，由于时间边界的无界性的修正。然而，修正后的涨落对称性又具有普遍的有效性。
2006-02-20 cond-mat.stat-mech
Fluctuations in heat engines
在热力学的黎明，卡诺的限制效率的热机刺激制定的最普遍的物理原则之一，热力学第二定律。近年来，热机领域获得了一个新的转折，由于巨大的努力，开发和描述微观机器的基础上系统小到单个原子。在微观尺度上，涨落是动力学和热力学变量（如功和热涨落）的固有组成部分。第二定律的新的概率公式暗示了小热机的波动输出功率和效率的一般对称性和限制。对它们的完全理解是否会引发一场类似于第二定律发现的革命？在这里，我们审查已知的一般结果有关的波动，在性能的小型热机。为了使讨论更加透明，我们说明了关于精确可解模型的主要抽象发现，并为该领域的新手提供了全面的理论介绍。
2021-12-09 cond-mat.stat-mech
Extended Heat-Fluctuation Theorems for a System with Deterministic and Stochastic Forces
研究了一个简单的具有确定性和随机性的系统在非平衡定态和瞬态下随时间τ的热涨落：一个布朗粒子被一个以恒定速度运动的调和势拖曳通过流体.使用朗之万方程，我们找到了这些波动分布的精确傅立叶变换。用鞍点法得到了傅里叶逆变换的解析结果，在τ不太小的情况下，它与抽样法和快速傅里叶变换算法的数值结果吻合得很好。由于机械势中粒子运动的确定性部分与流体引起的运动的随机性部分的相互作用，对于无穷大和有限τ，传统的热涨落定理被一个与之明显不同且可测量的扩展涨落定理所取代。特别是，对于大的涨落，这里，（粒子从流体）吸收热量的概率与（粒子向流体）供热的概率的比率比传统波动定理中的大得多。
2003-11-26 cond-mat.stat-mech
Heat Fluctuations in Chemically Active Systems
化学活性系统如活细胞由于产生热量并导致活性波动的化学事件而维持在热平衡之外。一个关键的问题是要了解在哪些时间和长度尺度上活动波动主导热波动。在这里，我们制定了一个随机场论与泊松白噪声描述的热波动，这是由随机化学事件产生的，并导致主动温度波动。我们发现，在大的长度和时间尺度上，活跃的起伏总是占主导地位的热起伏。然而，在中等长度和时间尺度上，存在多个交叉，突出了活动和热波动的不同特征。我们的工作提供了一个框架来描述活跃系统中的波动，并揭示了局部平衡在一定的长度和时间尺度上。
2022-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Heat fluctuations and initial ensembles
在接近稳定状态的非平衡过程中，时间积分量，如功和热，随时间不断增加。在长时间的极限中，功和热的平均值变得彼此渐近相等，因为它们的平均值仅相差有限的能量变化。然而，涨落定理（FT）的热量被发现不成立的平衡初始系综，而FT的工作。这揭示了一种有趣的效应，即存储在罕见事件中的永久初始记忆。我们重新讨论了布朗粒子在与热储层接触的以恒定速度拖曳的调和势中的问题。的热量和工作的波动进行了调查与初始玻尔兹曼系综的温度一般不同于水库温度。我们发现，在无限的时间限制，FT的工作是完全恢复的任意初始温度，而热波动显着偏离FT特性，除了无限的初始温度限制（一个统一的初始合奏）。此外，我们成功地计算有限时间修正的热量和功的分布解析，使用修改的鞍点积分方法，我们最近开发的。有趣的是，我们发现热的概率分布函数（PDF）的无限时间限制和无限初始温度限制之间的非交换性。
2014-06-27 cond-mat.stat-mech
Fluctuations of the heat flux of a one-dimensional hard particle gas
已知动量守恒的一维模型表现出反常的傅立叶定律，热导率随系统尺寸的幂律变化。在这里，我们测量，通过数值模拟，几个累积的热通量的一维硬粒子气体。我们发现，累积量，像电导率，随系统大小的幂律变化。我们的研究结果还表明，累积量高于第二遵循不同的幂律时，比较环的几何形状在平衡和线性的情况下，接触两个热浴（在相同或不相同的温度）。关键词：电流涨落，反常傅立叶定律，硬粒子气体
2010-02-18 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorems for Heat exchanges between passive and active baths
本文通过粒子在双势阱间跳跃的数值模型，利用热交换涨落定理测量非平衡主动浴温度，比较两种热定义并解释所得温度差异。
2024-12-10 cond-mat.stat-mech
Joint fluctuation theorems for sequential heat exchange
本文研究了一个量子系统与任意数量的原子碰撞时热交换的统计特性。这可以描述，例如，一个加速粒子通过一个泡室。与文献中的其他方法不同，我们的重点是\emph{joint}概率分布，即热$Q_1$与辅助1交换，热$Q_2$与辅助2交换，以此类推。联合分布满足Jarzynski-Wójcik型涨落定理。令人惊讶的是，这个涨落定理将多个碰撞的统计与独立的单个碰撞的统计联系起来，即使热交换在统计上是相关的。
2020-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Jarzynski Equality, Crooks Fluctuation Theorem and the Fluctuation Theorems of Heat for Arbitrary Initial States
充分利用细致平衡条件所赋予的动力学性质，我们导出了一般随机热力学系统的一个新的精化统一涨落定理。该FT涉及最终相空间点和热力学变量的联合概率分布函数。Jarzynski等式、Crooks涨落定理、热的傅里叶变换和轨迹熵产生都可以看作是该精化统一傅里叶变换的特例，并将它们推广到任意初始分布.我们还发现，改进的统一FT可以很容易地再现FT的反馈控制过程，由于其非常规的结构，分离的热力学变量的初始分布的选择。这一结果对于进一步认识各种傅立叶变换之间的联系和区别具有启发意义，对于研究具有信息交换的热力学过程也具有一定的参考价值。
2015-05-31 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relation for Quantum Heat Engines and Refrigerators
热力学第二定律的基础是这样一个事实，即在两个温度线之间运行的热机$T_C\leq T_H$不能超过理想卡诺热机：$\langle W \rangle / \langle Q_H \rangle \leq 1-T_C/T_H$。这个不等式是由涉及非平衡功$W$和与热浴$Q_H$交换的热的精确涨落关系得出的。在以前的工作[Sinitsyn NA，J. Phys. A：Math. Theor. { \bf 44}（2011）405001]在假设热机经历随机跳跃过程的情况下获得该波动关系。在这里，我们提供了一般的量子推导，并将其扩展到冰箱的情况下，在这种情况下，卡诺的声明为：$\langle Q_C \rangle / |\langle W \rangle| \leq (T_H/T_C-1)^{-1}$。
2014-05-23 cond-mat.stat-mech
Integral fluctuation theorem for the housekeeping heat
内务热$Q\hk$是在非平衡稳态中维持细致平衡所必需的耗散热。通过分析其几率分布的演化，我们证明了一个积分涨落定理$\mean{\exp[-βQ\hk]}=1$，它适用于任意的定态之间的驱动跃迁。我们讨论了高斯极限的情况和新定理与Hatano-Sasa和Jarzynski关系之间的区别。
2005-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unified geometric formalism for dissipation and its fluctuations in finite-time microscopic heat engines
Zhejiang University（浙江大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Gifu University（岐阜大学）
本文提出统一几何框架，描述有限时间热机中耗散及其波动，通过平衡相关函数构建度量张量，为耗散及其波动提供共同几何结构，并推导出耗散可用性的均值和方差的几何界限。
2026-10-28 cond-mat.stat-mech
Steady state fluctuations of the dissipated heat for a quantum stochastic model
介绍了热传导的量子随机动力学模型。多级子系统耦合到不同温度下的储层。在水库中检测能量量子，允许研究熵耗散的稳态波动。我们的主要结果指出了其大偏差率函数的对称性。
2006-10-13 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Fluctuations of the heat exchanged between two quantum spin chains
在弱耦合假设下，研究了不同温度下制备的两个量子XX自旋链之间热交换的统计特性。这提供了平均热量及其相应的特征函数的简单公式，由此可以用数值计算概率分布。这些公式对任意尺寸都有效，因此使我们能够分析热力学极限在这种非平衡设置中的作用。发现所有热力学量对XX链的量子相变都极为敏感。
2016-02-02 cond-mat.stat-mech
Large Deviations and Fluctuation Theorem for the Quantum Heat Current
研究了由谐振子和量子比特通过自旋-玻色子耦合相互作用组成的两个槽之间的热流。在无相互作用点近似（NIBA）下，通过计算相应的Feynman-Vernon路径积分，导出了热浴和冷浴间总热流母函数的显式表达式.这个生成函数满足Gallavotti-Cohen波动定理，在执行NIBA之前和之后。我们还验证了热导率与热流的方差成正比，恢复了众所周知的波动耗散关系。最后，我们给出了热流的数值结果。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium fluctuation theorems in the presence of local heating
我们研究了两个非平衡工作波动定理，克鲁克斯定理和Jarzynski等式，为一个测试系统耦合到一个空间扩展的热库，其自由度明确建模。定理的有效性的充分条件进行了详细讨论，并比较经典的哈密顿动力学的情况下。当条件满足时，波动定理被证明是成立的，尽管事实上，测试系统的紧邻在一个不可逆的过程中失去平衡。我们还研究了耦合到热库上的$<\exp(-βW)>$收敛到其理论平均值的效果，其中$W$是对测试系统所做的工作，$β$是逆温度。结果表明，局部加热越大，辐合越慢。
2008-04-03 cond-mat.stat-mech
Fluctuations of Heat in Driven Two-State Systems: Application to Single-Electron Box with Superconducting Gap
本文通过轨迹平均和绝热近似，证明驱动双态系统耗散能量满足涨落-耗散关系，并应用于超导单电子盒，揭示慢驱动下热量正态分布及可提取性。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations of a quantum heat engine
由于热涨落和量子涨落的存在，量子热机的热力学性质是随机的。本文实验研究了自旋为1/2的量子奥托循环的效率和非平衡熵产生统计。我们首先研究了在一个周期内的功和热之间的相关性，通过提取它们的联合分布为不同的驾驶时间。我们表明，接近完美的关系，对应于紧耦合条件，可以实现。在此极限下，重构效率分布在宏观效率处达到峰值，并且波动被强烈抑制。我们进一步测试第二定律的形式的联合波动关系的工作和热量。我们的研究结果表征了量子域中小规模热机的统计特征，并提供了控制它们的方法。
2021-04-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation Relations for Heat Exchange in the Generalized Gibbs Ensemble
本文研究了两个初始平衡态由广义Gibbs系综描述的量子系统之间的热交换。首先，我们将Jarzynski和Wójcik发现的热交换涨落关系推广到不同广义温度下的量子系统，这些量子系统由广义Gibbs系综描述的平衡态。其次，我们将热交换与Rényi发散之间的关系推广到具有非常一般的初始条件的量子系统，这些关系适用于具有守恒量的量子系统，并且对于可积和混沌区域的量子系统普遍有效。
2017-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exactly solvable model of stochastic heat engine: Optimization of power, its fluctuations and efficiency
研究了一种基于过阻尼粒子在外驱动的时间周期对数调和势中沿正实轴扩散的随机热机。周期驱动由两个等温和两个绝热分支组成。在我们的具体设置中，我们验证了最近的普遍结果，在最大功率的效率和讨论的最佳协议的属性。也就是说，我们表明，对于某些固定参数的最优协议不仅最大化输出功率，而且效率。此外，我们还计算了输出功的方差，并讨论了减小输出功率波动的可能性。
2014-04-08 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-dissipation theorem and heat production
我们使用非平衡系统中的响应和关联函数之间的关系来建立热产生和偏离平衡涨落耗散定理之间的联系。该方案扩展了Harada-Sasa公式[Phys. Rev. Lett. 95，130602（2005）]，对于稳态的朗之万方程获得，因为它也适用于瞬态状态和涉及小熵变化的离散跳跃过程。此外，一般的配方包括两个时间和两个时间的工作，动能的新概念，和两个时间的热交换，可以涉及到一个非平衡的“有效温度”。一个链的非谐振子和ATP水解驱动的分子马达模型的数值模拟说明了这些点。
2014-03-20 cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorems for a chain of interacting particles in presence of two heat baths
C。Jarzynski和D. K. Wójcik，in Phys. Rev. Lett. { \bf 92}，230602（2004）。我们将这一结果扩展到两个Langevin水库在不同的温度下，通过相互作用的粒子制成的导体连接的情况下，并受到外部驱动器或工作源。朗之万水库的特点是高斯白噪声波动和伴随的摩擦系数。我们首先推导了正向路径与反向路径之比的Crooks定理，并讨论了该模型中的第一定律。然后，我们推导出修正的详细波动定理（MDFT）的热交换在每一端。这些定理不同于文献中详细涨落定理（DFT）的通常形式，因为存在一个额外的乘法因子。该因子量化了我们的MFDT与DFT的偏差。最后，我们数值研究了我们的模型，为了简单起见，只有两个相互作用的粒子。
2014-05-20 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium spin-boson model: counting statistics and the heat exchange fluctuation theorem
我们专注于非平衡两浴自旋玻色子模型，一个玩具模型研究量子热输运在多体开放系统。描述NIBA方程内的动态，适用于，例如，在强系统浴耦合限制和/或在高温下，我们推导的累积量生成函数的表达式在马尔可夫和非马尔可夫限制通过能量分解的量子主方程的子系统。对于一个马尔可夫浴，我们很容易地证明了稳态热交换波动定理的有效性。在非马尔可夫极限中，一个“较弱”的对称关系通常成立，这是微观可逆性的一般结果。我们讨论这种对称关系的普遍稳定状态波动定理的减少。利用累积量母函数，得到了热流的解析表达式。我们的结果建立了稳态热交换涨落定理的有效性，在量子系统与强系统浴相互作用。从实用的角度来看，这项研究提供了工具，探索输运特性的两浴自旋玻色子模型，一个原型的非线性热导体。
2011-08-18 cond-mat.stat-mech
Test of the Additivity Principle for Current Fluctuations in a Model of Heat Conduction
可加性原理允许计算许多一维（1D）非平衡系统中的电流分布。使用模拟，我们证实了这一猜想在1D Kipnis-Marchioro-Presutti模型的热传导的宽电流间隔。电流分布表现出高斯和非高斯的制度，并遵守Gallavotti-Cohen波动定理。我们验证了存在一个定义良好的温度分布与一个给定的电流波动。这种配置文件是独立的电流的符号，这种对称性扩展到高阶配置文件和空间相关性。我们还表明，有限时间的联合波动的电流和配置文件所描述的可加性功能。这些结果表明，可加性假设作为一个通用的和强大的工具来计算电流分布在许多非平衡系统。
2009-06-24 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations in quantum heat engines: Theory, example, and possible solid state experiments
研究了量子热机中的随机能量交换。由于微观可逆性，这些服从波动关系，称为热机波动关系，这意味着卡诺界限：没有机器可以有效率大于卡诺效率。量子热机的随机热力学（包括热和功的联合统计和效率的统计）通过最优双量子位热机来说明，其中每个量子位耦合到热浴，并且双量子位门确定两个量子位之间的能量交换。我们讨论了可能的固态实现库珀对盒和通量量子比特，量子门操作，和快速量热片上测量的单个随机事件。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation theorem in quantum heat conduction
我们考虑稳态热传导通过量子谐振链连接到水库建模的无限收集的振荡器。热量，$Q$，流经振荡器的时间间隔$τ$是一个随机变量，我们研究的概率分布函数$P(Q)$。在大的$τ$极限下，我们利用全计数统计（FCS）的形式化方法精确计算了$P(Q)$的母函数。我们证明了$P(Q)$满足稳态涨落定理（SSFT），并且它是非高斯的，具有明显的指数尾.通过Langevin模拟，在经典极限下考虑了有限$τ$和非线性的影响。我们还获得了干净导线中低温下普遍热流波动的预测。
2008-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
On the heat flux and entropy produced by thermal fluctuations
本文对电热噪声耦合的两个不同温度的导体之间的能量交换进行了实验和理论分析。在实验上，我们确定了热通量、非平衡方差和波动熵的守恒定律，作为温度差的函数，并从理论上证明了这一点。该系统由两个保持在不同温度下并通过弹性力耦合的布朗粒子的相同方程支配。我们的结果对保持在不同温度下的耦合纳米系统之间的能量交换设置了强约束。
2013-04-06 cond-mat.stat-mech
