Heat conduction in one-dimensional lattice dynamical systems far from equilibrium
研究远离平衡的一维晶格动力学系统中的热传导。Fermi-Pasta-Ulam模型和$ϕ^4$模型进行了数值比较，阐明动量守恒和非守恒系统之间的差异。结果表明，在$ϕ^4$模型中，热流密度并不随晶格两端温差的增大而单调增大，而在FPU链中，热流密度随晶格两端温差的增大而单调增大。
2005-08-26 cond-mat.stat-mech
Hidden heat transfer in equilibrium states implies directed motion in nonequilibrium states
我们研究了一类热机，包括费曼棘轮，它表现出一个定向运动的粒子在非平衡稳态保持两个热浴。我们分别测量每个热浴的热传递，并使用仔细的程序将其平均，该程序揭示了与粒子的定向步骤相关的热传递的性质。值得注意的是，我们发现，步骤是与非零热传递，即使在平衡状态下，有一个定量的关系之间的“隐藏的热传递”和定向运动的粒子。这种关系可以从“传热增强原理”的角度得到清楚的理解，该原理预计将适用于一大类高度非平衡的系统。
2006-09-09 cond-mat.stat-mech
Microscopic heat from the energetics of stochastic phenomena
随机过程的能量学表明了介观水平上的能量平衡。然而，在那里定义的热和能量一般不同于它们的宏观对应物。我们表明，这种差异可以通过添加到这些数量的可逆热与介观自由能。
2007-11-30 cond-mat.stat-mech
Relations between Heat Exchange and Rényi Divergences
在这项工作中，我们建立了一个精确的关系，连接两个系统之间的热交换在其热力学平衡态在不同的温度和Rényi分歧之间的初始热力学平衡态和最终的非平衡态的总系统。这个关系式告诉我们，热统计的各个矩是由全球系统的初始平衡态和最终非平衡态之间的Renyi发散决定的。特别地，平均热交换由全球系统的初始平衡态和最终非平衡态之间的相对熵来量化。这个关系既适用于有限经典系统，也适用于有限量子系统。
2017-11-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic Floquet quantum heat engines and stochastic efficiencies
基于量子轨道的概念，我们提出了Floquet量子热机的随机理论框架。作为应用，研究了二能级Floquet量子热机两种随机效率的大偏差函数。我们发现，一种效率的统计数据与Verley等人[Phys. Rev. E { \bf 90}，052145（2014）]开发的效率波动的普适理论的预测吻合得很好，而另一种效率的统计数据则不吻合。这种差异的原因是由于缺乏波动定理的后一种类型的效率。
2020-07-11 cond-mat.stat-mech
Quantum-like behavior of 1D nonequilibrium system in the maximum heat flux limit
使用信息熵形式主义，我们认为一个一维系统的热流和扩展的意义的平衡变量的非平衡的情况下，经典的局部平衡方法是不适用的，这是特别重要的现代热系统和微型器件的性能评估，通常在极端情况下运行。分析了扩展非平衡熵、温度、热导率和热容随局部能量密度（动力学温度）和热流密度的变化关系。
2019-09-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium electromagnetic fluctuations: Heat transfer and interactions
处于平衡状态的任意物体之间的卡西米尔力与单个物体的散射有关。我们将这种方法扩展到非平衡情况下的传热和卡西米尔力，其中每个物体和环境都处于不同的温度。形式主义跟踪每个物体的辐射及其被其他物体的散射。本文讨论了圆柱体的辐射，强调了其偏振性质，并得到了球与平板之间的热传递，证明了邻近传递近似在近距离和任意温度下的有效性。
2011-06-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transfer and entanglement -- non-equilibrium correlation spectra of two quantum oscillators
讨论了两个相互作用的振子耦合到不同热浴中的非平衡态。玻色子浴被认为是，协方差矩阵的元素的一个精确的光谱表示提供分析。允许相关浴模式的宽类谱密度。波动耗散定理的有效性是建立在全球平衡（两个浴在相同的温度）在稳态。通过与零点涨落的平衡谱的比较，提出了纠缠的谱度量。没有应用光波近似，从冷到热浴的异常热传输，如在早期的工作中报道的，被证明不会发生。
2021-02-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous latent heat in non-equilibrium phase transitions
我们研究了双温系统中的一级相变，由于时间尺度的分离，所有的基本物理量（自由能，熵等）都是定义良好的。发现潜热的符号是违反直觉的：当从温度和熵较高的阶段到这些量较低的阶段时，它是正的。这种效应只存在于平衡之外，需要相互冲突的相互作用。它显示在铁磁相互作用自旋1/2粒子的格子气模型上。
2005-11-27 cond-mat.stat-mech
Theory of Non-equilibrium Heat transport in anharmonic multiprobe systems at high temperatures
我们考虑的问题，热传输的振动模式（传导）之间的朗之万恒温器连接的一个中央设备。后者是非调和的，并且可能受到大的温差的影响，从而失去平衡。我们开发了一个自洽的格林函数形式主义来描述高温和非平衡运输，并推导出一个公式的热流高达四次非谐性（4阶的势能）。我们显示的重要性，包括四次项的非谐势，以正确地描述热膨胀和温度依赖于领先的非谐阶。这种形式主义铺平了道路，在高度非平衡的情况下，超越微扰理论的热输运的准确和有效的建模。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Work and heat probability distributions in out-of-equilibrium systems
我们回顾和讨论的方程支配的分配上所做的工作的系统，这是由外部操纵驱动的平衡，以及那些管理的熵流到一个水库的非平衡系统。我们利用这些方程研究了操纵平均场伊辛模型中的路径相变和具有周期性变化跃迁几率的非对称排斥过程中热流的大偏差函数.
2007-08-06 cond-mat.stat-mech
Trace formulae for non-equilibrium Casimir interactions, heat radiation and heat transfer for arbitrary objects
在热非平衡涨落电动力学的框架下，详细推导了N个任意物体的热辐射、热传递和（卡西米尔）相互作用。结果可以表示为基无关的跟踪公式的散射算子的个别对象。我们证明了单个物体的热辐射是正的，并且热传递（对于两个任意被动物体）是从较热的物体到较冷的物体。传递的热量也是对称的，如果两个温度交换，则正好相反。引入部分波展开，我们将辐射，转移和力的结果转化为可以在任何基础上进行评估的矩阵的轨迹，类似于平衡卡西米尔力。通过对平板、球体和圆柱体的热辐射进行（重新）推导，说明了该方法的有效性。我们分析了不同材料的球的辐射，强调通常用于金属纳米球的简化通常是无效的。我们推导出渐近公式的情况下，一个球在前面的板和两个球的热传递和非平衡相互作用，扩展以前的结果。作为一个例子，我们证明了一个热的纳米球可以悬浮在一个板的排斥非平衡力克服重力-一个效果，这不是由于辐射压力。
2012-07-16 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
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
Non-Equilibrium Statistical Physics Beyond the Ideal Heat Bath Approximation
非平衡统计物理学（NESP）的重要模型受到常用但经常未被识别的近平衡近似的限制。福克-普朗克方程和朗之万方程、爱因斯坦扩散模型和随机飞行扩散模型，以及生化网络的施纳肯伯格模型都假设波动是由于理想的平衡浴。但是，远离平衡，这个完美的洗澡概念并不成立。一个更有原则的方法应该从一个基本的动态模型中推导出利率波动，而不是假设一种特定的形式。在这里，使用最大口径的基本原则，我们得到修正NESP过程中的一个不完美的-但更现实的-环境，修正成为特别重要的系统驱动强烈远离平衡。除了通过其温度的单一平衡性质来表征热浴之外，浴的速度和大小还必须用于表征浴处理快速或大波动的能力。
2022-09-25 cond-mat.stat-mech
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
Absence of local thermal equilibrium in two models of heat conduction
在热传导的传统描述中，一个重要的假设是局部热平衡的存在。我们在两个简单的热传导模型中测试了这个假设。我们的第一个模型是一个线性链的平面自旋与最近邻耦合，第二个模型是洛伦兹气体。当两端连接到温度为T1和T2的热浴时，我们观察系统的稳态。如果T1=T2，则系统达到热平衡。如果T1不等于T2，则存在通过系统的热流，但不存在局部热平衡。即使在大系统尺寸的限制下，当热流趋于零时，也是如此。我们认为，这是由于存在一个无限的本地守恒律在其动态。
1998-12-14 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Second moments of work and heat for a single particle stochastic heat engine in a breathing harmonic potential
本文考虑一个简单的随机热机模型，它由一个在一维周期呼吸谐振势中运动的布朗粒子组成。假设过阻尼限值。以积分的形式得到了热功二阶矩（方差和协方差）的表达式，其被积函数包含满足一定微分方程的函数。准静态极限的结果是热浴和冷浴温度的简单函数。工作的变异系数建议给出一个近似的概率工作超过一定的阈值。在推导过程中，我们得到了累积量母函数的表达式。
2022-02-03 cond-mat.stat-mech
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
Full statistics of non-equilibrium heat and work for many-body quantum Otto engines and universal bounds: A non-equilibrium Green's function approach
该研究采用Schwinger-Keldysh非平衡格林函数方法，推导了多体量子奥托发动机功与热联合分布的累积量生成函数，发现量子域中功的涨落耗散关系破缺而热的保留，为相关普适约束及热力学不确定关系的关联提供了理论支撑。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Energy flux of electromagnetic field in stochastic model of radiative heat transfer in dielectric solid medium
建立了描述介质中辐射换热的随机模型。该模型是基于这样的表述，即热传递是通过介质中的热传导机制和由于介质中原子的热涨落产生的电磁辐射来实现的。利用波动耗散定理，在这样的物理假设的基础上，随机模型制定的形式描述介质波动的无限维Ornstein-Uhlenbeck过程。在模型框架中，脉动电磁场的能流密度以三维介质样品温度分布的泛函形式计算。
2017-03-17 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
Approach to equilibrium and non-equilibrium stationary distributions of interacting many-particle systems that are coupled to different heat baths
一个基于哈密顿的模型，许多谐波相互作用的大质量粒子，受到线性摩擦和耦合到热浴在不同的温度下，用于研究的动态方法的平衡和非平衡定态。基于精确计算的稳态分布的动力学方法，构造了控制这种方法的泛函，称为自由熵。对于平稳分布，自由熵变得最大，其时间导数最小并为零。因此，自由熵通过其极值和稳定性特性来表征平衡和非平衡平稳分布。对于平衡系统，即如果所有热浴具有相同的温度，则自由熵等于负自由能除以温度。使用一个系统的微扰计划计算过阻尼无质量限制的速度和位置的相关性，明确的结果为几个粒子：对于两个粒子的位置和动量空间中的本地化证明在非平衡稳态，相分离的趋势表示。对于三个弹性相互作用的粒子，如果第三个储层足够热，则热量从耦合到冷储层的粒子流到耦合到暖储层的粒子。活性粒子模型可以在相同的一般框架中描述，从而允许不仅在稳态中而且在接近稳态非平衡态中表征它们的熵产生。最后，连接到非平衡热力学公式，包括水库熵生产进行了讨论。
2020-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic approach to equilibrium and nonequilibrium thermodynamics
我们开发的随机热力学方法的基础上的随机动力学，它可以是离散的（主方程）连续的（福克-普朗克方程），并在两个假设有关熵。第一个是熵本身的定义，第二个是熵产生率的定义，它是非负的，在热力学平衡时为零。基于这些假设，我们研究了多自由度相互作用系统在平衡态和非平衡态下的宏观动力学规律，以及如何从随机动力学中导出宏观动力学规律。这些研究包括化学反应的准平衡过程、平衡面的凸性、热力学势的单调时间行为（包括熵）、熵产生率的双线性形式、Onsager系数和互反关系以及化学反应的非平衡稳态。
2015-04-28 cond-mat.stat-mech
Stochastic pumping of heat: Approaching the Carnot efficiency
随机噪声可以在没有温度梯度的情况下（或逆着温度梯度）在不对称的纳米物体上产生单向热流。我们提出了一个极小模型的分子级随机热泵，可以任意接近卡诺效率。该模型由一个波动的分子单元耦合到两个固体，其特征在于不同的声子光谱特性。热泵持续广泛的系统和浴参数。此外，通过过滤库的声子，泵浦效率可以接近卡诺极限。
2008-11-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Heat-dissipation decomposition and free-energy generation in a non-equilibrium dot with multi-electron states
Basic Research Laboratories, NTT Inc.（NTT公司基础研究实验室）；Institute for Multidisciplinary Sciences, Yokohama National University（横滨国立大学多学科科学研究所）
通过单电子计数统计实验，研究了纳米尺度量子点在过渡到非平衡稳态过程中耗散热的分解及其与自由能产生的直接关联。
2026-04-19 cond-mat.stat-mech math.ST physics.app-ph
Model study on steady heat capacity in driven stochastic systems
我们探讨了两个和三个状态的马尔可夫模型驱动的热平衡的非势的力量来证明的基本性质的基础上的准静态过剩热的概念的稳态热容。结果表明，足够大的驱动力可以使稳态热容为负。对于低温和高温制度，我们提出了一个近似的热力学方案的“动态重整化”的有效能级。
2012-04-03 cond-mat.stat-mech
Non-Analytic Non-Equilibrium Field Theory: Stochastic Reheating of the Ising Model
多体非平衡定态可以用朗道-金兹伯格理论来描述，如果允许势中有非解析项的话。我们通过计算伊辛磁体与热浴接触并经历随机再加热的情况来证实这一说法：它在随机时间被重置为顺磁体。通过随机场论和蒙特卡罗模拟的结合，我们揭示了通常的$φ^4$势是如何被内禀非平衡性质的非解析算子变形的。我们证明了它们的红外相关性在低温下的重整化组分析的非平衡稳态。平衡铁磁固定点，从而不稳定的随机再加热，我们确定了新的非平衡固定点。
2020-12-18 cond-mat.stat-mech
Dissipative Heat Decomposition in Stochastic Energetics: Implication of the Instantaneous Diffusion Coefficient in Nonequilibrium Steady States
利用非平衡稳态中的瞬时扩散系数，给出了耗散热的分解表达式。耗散热可以用三个扩散系数表示：瞬时、平衡和漂移。分解表达式的实验应用允许我们评估的散热率从单轨迹数据。我们还数值证明了这种方法。
2014-11-19 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Optimising Principle for Non-Equilibrium Phase Transitions and Pattern Formation with Results for Heat Convection
非平衡模式之间的自发过渡的特点是理想的直辊稳态热对流的流体动力学计算。对现有的实验数据的计算进行了定量测试。结果表明，在一个给定的瑞利数的最终波数取决于是否初始状态是导电状态，或者，在交叉辊过渡的情况下，波数的初始直辊状态。最终波数不对应于最大或最小热通量（熵产生或耗散），也不对应于最大子系统熵。在所有情况下，整个系统的熵在自发跃迁期间单调增加。得出了非平衡系统不存在任何单时热力学性质或变分原理的结论。进一步得出结论：第二熵是决定最佳非平衡态或模式的二次变分原理。
2012-08-25 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Non-equilibrium Green's function formalism for radiative heat transfer
School of Physical Science and Technology, Tiangong University（天津工业大学物理科学与技术学院）；School of Electronic and Information Engineering, Tiangong University（天津工业大学电子与信息工程学院）
本文提出非平衡格林函数方法用于研究超越经典极限的辐射热传输，解决了非平衡条件下热传输的量子准确描述及非加性协同效应问题。
2026-03-27 cond-mat.stat-mech
Stochastic heat engine with the consideration of inertial effects and shortcuts to adiabaticity
当与恒温热浴接触的布朗粒子受含时调和势控制时，考虑布朗粒子的惯性效应，可以从Kramers方程严格推导出布朗粒子的分布函数。基于这个严格解和绝热性捷径的概念，我们构造了一个随机热机，利用含时调和势操纵布朗粒子完成一个热力学循环.我们发现，这种随机热机的最大功率的效率等于$1-\sqrt{T_c/T_h}$，其中$T_c$和$T_h$是冷浴和热浴的温度，分别在热力学循环。
2014-05-31 cond-mat.stat-mech
Stochastic Quantisation and Non-Equilibrium Statistical Mechanics
本文将Parisi和Wu的随机量子化方法推广到非平衡统计力学的研究。我们表明，该计划是能够处理白色以及有色噪声。PACS编号：64.60。i; 64.60.Ak; 64.60.Fr; 64.60.Ht
2005-09-16 cond-mat.stat-mech hep-th
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
Heat Transport in Quantum Spin Chains: Stochastic Baths vs Quantum Trajectories
讨论了量子自旋链模型中的热传导问题。为了研究这个问题，有必要考虑连接到热浴的有限开放系统。我们描述了两种不同的程序来耦合系统与水库：随机热浴模型和量子主方程的量子轨道解。随机热浴过程操作的纯波函数的孤立系，使它是本地和周期性崩溃的量子态符合边界非平衡态。与此相反，量子轨迹程序评估系综平均值的约化密度矩阵运营商的系统。我们将这些程序应用于不同的量子自旋链模型，并数值计算了它们对热流研究的适用性。
2007-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
A mechanical autonomous stochastic heat engine
随机热机是使用少量高度波动的自由度从随机热运动产生功的装置。这种装置的建议已经存在了一个多世纪，包括麦克斯韦恶魔和费曼棘轮。直到最近，它们才被实验证明，例如，在光阱中实施的热循环。然而，最近的示范随机热机是非自治的，因为它们需要一个外部控制系统，规定一个加热和冷却循环，消耗更多的能量比他们生产。本报告提出了一个热机组成的三个耦合机械谐振器（两个丝带和一个悬臂）受到随机驱动。该发动机使用几何非线性的共振带自动转换成一个低熵的随机激励，悬臂梁的非被动振荡。该发动机呈现负热导率的异常热传输特性，包括被动地将能量从冷储层传递到热储层的能力。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Geometric characterization for cyclic heat engines far from equilibrium
该研究针对远离平衡的循环热机，通过几何长度与时间尺度建立功率-效率权衡关系，给出功率的几何上界，提供了适用于经典和量子热机的性能几何表征方法。
2024-04-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Statistical Mechanics. IV. Non-Equilibrium Probability Operator and Stochastic, Dissipative Schrodinger Equation
导出了一般非平衡量子系统的概率算符。给出了相应的随机耗散薛定谔方程。耗散传播子和随机传播子由波动耗散定理联系在一起，该定理是从时间传播子的酉条件导出的。耗散传播子是从热力学力和熵涨落算子中推导出来的，它们一般是非线性的。
2014-06-23 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Non-reciprocity and heat transfer in far from equilibrium processes
本文考虑了微波或光隔离器的非互易声子模型。它提供了一个更简单的框架来进一步研究以前争论的常温下黑体之间传热的可能性。当非耗散装置保持细致平衡特性时，耗散的存在打破了它。当吸收元件处于比两个黑体的共同温度低的温度时，该特性允许在共同温度下两个黑体之间的净热传递。
2002-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
