The template-specific fidelity of DNA replication with high-order neighbor effects: a first-passage approach
DNA复制保真度是分子生物学中的一个关键问题。在过去的几十年里，生物化学实验提供了关键的洞察力的机制，保真度控制DNAP，而系统的理论研究，这个问题只是最近才开始。由于数学处理的潜在困难，对模板特异性复制动力学的全面调查仍然很少。在这里，我们提出了一个第一次通过的方法来解决这个问题，特别是位置的保真度，与高阶邻居效应的复杂过程。在生物学相关的条件下，我们推导出位置保真度的近似解析表达式，直观地显示了一些关键的动力学途径是如何协调的，以保证高保真度，以及高速度的复制过程。研究还表明，在任何模板位置的保真度主要由最近邻模板序列决定，这与复制突变随机分布在基因组中的想法一致。
2019-04-08 cond-mat.stat-mech
Stochastic synthesis-degradation processes: first-passage properties and connections with resetting
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究随机合成-降解过程的首次通过性质，发现其在特定条件下能优化搜索效率，与重置过程有相似特性。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech
First passage statistics for aging diffusion in annealed and quenched disorder
老化是物理过程的动力学对$t_a$自其初始制备以来的时间的依赖性，在从非晶半导体中的载流子的运动到量子点的闪烁动力学到活生物细胞中的示踪剂分散的系统中观察到。在这里，我们研究了老化的随机过程的最基本的属性之一，第一次通过动态的影响。我们发现，对于一个老化的连续时间随机游走过程的第一次通过时间的密度的标度指数的变化两倍的老化的进展，并揭示了一个中间标度制度。对于中度老化和强老化，第一代动力学不同地依赖于$t_a$。类似的交叉获得的第一通道动力学的限制和驱动粒子。在淬冷陷阱模型与偏见的老年粒子的运动比较显示出良好的协议与我们的分析结果。我们的研究结果表明，首次通过测量可以用来解开物理系统的年龄$t_a$。
2014-01-23 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Mean first passage times of higher-dimensional velocity jump processes
California State University at Northridge（北岭加州州立大学）；University of California at Los Angeles（加利福尼亚大学洛杉矶分校）；University of Notre Dame（圣母大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
本文研究了高维速度跳跃过程中首次通过时间的计算方法，提出了一种通用框架来估计平均首次通过时间及生存概率的高阶矩，考虑了方向偏倚对高维情况的影响。
2026-04-03 cond-mat.stat-mech math.PR
The Stretch to Stray on Time: Resonant Length of Random Walks in a Transient
随机游动中的首次通过时间在物理学、化学、生物学和金融学中有着广泛的应用。一般来说，随机过程的环境条件在平均首次通过时间的时间尺度上不是恒定的，或者可以应用控制来降低噪声。我们调查的瞬间描述放松的环境条件下的第一次穿越时间分布的时刻。我们解决拉普拉斯变换（广义）主方程解析使用一种新的方法，适用于一般的状态计划。线性状态链从一端到另一端的首次穿越时间是我们对解的应用。其平均值对弛豫速率的依赖性服从幂律慢瞬变。指数$ν$取决于链长$N$，如$ν=-N/(N+1)$到前导级。慢瞬变大大降低了表示为变异系数（CV）的首次通过时间的噪声，即使平均首次通过时间比瞬变长得多。CV对于某些长度有一个明显的最小值，我们称之为共振长度。这些结果也提出了一个简单而有效的噪声控制策略，并密切相关的重复激励，相干共振和信息传输的噪声激励系统的时间。从抑制状态到激励阈值的谐振步数和从负反馈的缓慢恢复提供了最佳的定时降噪和信息传输。
2018-01-16 cond-mat.stat-mech q-bio.MN q-fin.MF
Beyond Poisson: First-Passage Asymptotics of Renewal Shot Noise
Collège de France（法兰西学院）
本文提出了一种新的方法，推导了renewal射线噪声在一般到达统计和指数标记下的首次通过时间均值的通用渐进行为公式，揭示了非泊松到达统计对阿伦尼乌斯定律的影响，并展示了大阈值下FPT分布的指数特性。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech math.PR
A molecular relay race: sequential first-passage events to the terminal reaction centre in a cascade of diffusion controlled processes
我们考虑一个连续级联的分子的第一反应事件的终端反应中心，其中每个反应步骤是由扩散运动的颗粒控制。这里研究的模型代表了在不同分子生物学系统中遇到的典型反应设置，其中，例如，信号转导通过一系列连续的“信使”进行：第一信使必须找到其各自的固定目标位点，从而触发第二信使的发射，第二信使寻找其自己的目标位点并引发第三信使的发射等等，类似于人类比赛中的接力赛。对于这样的分子接力赛发生在无限的一，二，三维系统中，我们发现精确的表达的概率密度函数的时刻的终端反应事件，条件是在一个有序的阵列上的目标站点上的先前成功的反应事件。所得到的表达式适用于最一般的条件：中间阶段的数量和相应的扩散系数，目标位置的大小，它们之间的距离，以及它们的反应性是任意的。
2021-10-12 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
First passage time distribution in heterogeneity controlled kinetics: going beyond the mean first passage time
第一通道是用于当诸如扩散分子的位置或股票的价值的随机量第一次越过预设阈值（目标）时进行量化的一般概念。在过去的十年里，我们看到了一系列具有启发性的新结果，主要集中在这些过程的所谓平均和全球首次通过时间（分别为MFPT和GFPT）。在这里，我们把对第一通道过程的理解推进了一步。对于一个简单的非均质系统，我们严格推导出完整的首次通过时间（FPTs）的分布。我们的研究结果表明，典型的FPT显着不同的MFPT，这对应于FPT分布的长时间行为。相反，短时间行为被示出为对应于从初始值直接连接到目标的轨迹。值得注意的是，我们揭示了一个以前被忽视的第三个特征时间尺度的第一通道动态反映短暂的漂移远离目标。
2015-10-04 cond-mat.stat-mech
First passage time moments of asymmetric Lévy flights
研究了对称和非对称Lévy飞行在半无限和有界区间内的首次穿越动力学。通过求解空间分数阶扩散方程，分析了不同稳定性指数和偏度参数时首达时间概率密度函数的分数阶矩。使用Langevin方法来Lévy飞行的结果进行比较。对于半无限域，在某些特殊情况下，给出了解析结果，并在有界区间内给出了具有任意偏斜度的Lévy航班平均首次通过时间的一般解析表达式.这些结果是补充了广泛的数值分析。
2020-05-05 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.QM
First passages in bounded domains: When is the mean first passage time meaningful?
本文研究了布朗运动在二维有界区域中的吸附边界和反射边界的不同形状和构型的首次通过统计量。通过大量的数值分析，我们得到了随机变量ω=τ_1/（τ_1+τ_2）的概率P（ω）分布，它是布朗行走的两个独立实现的首次通过时间τ_1和τ_2相似程度的度量。我们为每个域构建一个图表，确定P（ω）是否代表单峰的钟形形式，或双峰的M形行为。虽然在前一种情况下，平均首次通过时间（MFPT）是首次通过行为的有效特征，但在后一种情况下，它不足以测量该过程。引人注目的是，我们发现P（ω）的两种模式之间的明显转换，特征域形状和吸收和反射边界的相应位置。我们的研究结果表明，大的波动的第一次通过时间可能会经常发生在二维域中，呈现相当模糊的一般使用的MFPT作为一个强大的措施的实际行为，即使在有界域，其中所有的时刻的第一次通过分布存在。
2012-09-18 cond-mat.stat-mech
Features of first passage time density function for coherent stochastic resonance in the case of two absorbing boundaries
相干随机共振解释的首次通过时间密度函数。得到了不同长度介质共振时的首次穿越时间密度函数之间的标度关系。利用两个普适函数导出了共振时首达时间密度函数的计算公式，从而揭示了相干随机共振的普适性。提出了一个简单的近似表达式的第一次穿越时间密度函数的共振，这是相当准确地解释在共振的行为。
2000-02-15 cond-mat.stat-mech
Comment on "Mean First Passage Time for Anomalous Diffusion"
我们纠正了以前错误的计算[物理修订版E 62，6065（2000）]的平均第一次通过时间的subdiffusive过程，以达到任何一端的一个有限的时间间隔在一个维度。平均首次通过时间实际上是无限的。
2004-01-07 cond-mat.stat-mech
Comparison of extended irreversible thermodynamics and nonequilibrium statistical operator method with thermodynamics based on a distribution containing the first-passage time
本文对比了包含首达时间参数的分布版非平衡热力学、非平衡统计算子方法与扩展不可逆热力学，将扩展不可逆热力学的弛豫时间τ替换为平均首达时间，并推导了相关热力学参数的表达式。
2024-07-28 cond-mat.stat-mech
First passage times of charge transport and entropy change
本文以金属双量子点中的电子转移为例，研究随机过程的首达时间统计，比较了考虑与不考虑熵变时的平均首达时间表达式，并探讨了直流偏置电压下外部因素对其的影响。
2024-07-28 cond-mat.stat-mech
Preface: New trends in first-passage methods and applications in the life sciences and engineering
这是《物理学学报A辑：数学与理论》特刊的序言，题为《首次通过方法的新趋势及其在生命科学和工程中的应用》
2020-11-04 cond-mat.stat-mech
Statistical physics of inhomogeneous transport: Unification of diffusion laws and inference from first-passage statistics
复合材料的性能在微观尺度上随空间变化而变化，其表征已成为广泛的跨学科兴趣的问题。特别是，非均匀输运系数的估计，例如，在生物学和工程中形成重要过程的扩散系数或热导率，是一项具有挑战性的任务。这种系统的分析更加复杂，因为文献中存在两种非均匀输运方程的替代公式--Smoluchowski方程和Fokker-Planck方程，它们也与所谓的伊藤-斯特拉托诺维奇困境有关。使用统计物理学的理论，我们表明，这两个配方，通常被视为不同的模型，是物理等效的。从这个结果中，我们开发有效的估计横向空间相关的扩散系数在流体附近的相边界。我们的方法只需要测量逃逸概率和平均退出时间的分子离开一个狭窄的空间区域。我们测试我们的估计在三个案例研究：（一）朗之万模型的Buettikker-Landauer棘轮;原子分子动力学模拟的液态水分子接触（ii）蒸汽和（iii）肥皂（表面活性剂）膜，在物理化学中有很好的应用。我们的分析表明，附近的表面活性剂单层的水分子的流动性减慢了几乎两倍，相对于散装液体。此外，水的扩散系数与膜的从亲水部分到疏水部分的转变相关。
2022-05-20 cond-mat.stat-mech
Influence of the random walk finite step on the first-passage probability
研究了拉普拉斯方程描述的电势分布与无规行走的首次通过概率之间的关系。我们将平面内的随机游动数值模拟为一个固定步长的离散时间过程。在二维空间中测量了接触半径为$R$的吸收球的首次通过概率。我们发现了一个规则的偏差的第一次通过概率从确切的功能，我们归因于有限的随机行走步骤。
2017-12-07 cond-mat.stat-mech
Global first passage times on fractal lattices
网络的全局首达时间密度是在随机点释放的随机游走者在时间T到达吸收陷阱的概率。我们发现简单的表达式的平均全球首次通过时间<T>为五个分形。我们还找到了二阶矩<T^2>的精确表达式，并表明第一次通过时间的方差Var（T）与分形N内的节点数成比例，使得Var（T）~ N^（4/ \bar{d}），其中\bar{d}是谱维数。
2008-09-03 cond-mat.stat-mech
A First Look at First-Passage Processes
本文基于2021年布鲁内克暑期学校讲义，介绍首次穿越过程的定义、基本特征、与静电学的关联及多领域应用，涵盖低维到高维、物理到生物等场景的相关理论。
2023-08-15 cond-mat.stat-mech math.PR
Levy--Brownian motion on finite intervals: Mean first passage time analysis
研究了Lévy稳定噪声驱动的广义Wiener过程在有限区间上的首次通过时间问题。第一次通过时间统计（平均第一次通过时间，累积第一次通过时间分布）的复杂性一起阐明与讨论正确地产生这些非高斯噪声的第一通道的统计的相应的边界条件的适当设置。当稳定性指数$α$接近2时，数值计算验证了该方法的有效性，并与解析公式进行了比较，在此极限下恢复了高斯白噪声驱动的Fokker-Planck动力学的标准结果.
2006-03-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Algorithms for Brownian first passage time estimation
在离散空间和连续时间中考虑一类布朗首达时间估计的算法。一个简单的算法推导出精确的平均首次通过时间（MFPT）的线性潜力在一维，无论晶格间距。当应用于非线性潜力和/或更高的空间维度，数值证据表明，该算法产生的MFPT估计，无论是优于或竞争对手基于Langevin（离散时间，连续空间）的估计。
2009-04-27 cond-mat.stat-mech
Estimating Entropy Production Rates with First-Passage Processes
King’s College London（伦敦国王学院）
该研究针对非平衡过程熵产生率估计问题，证明首次通过比值在有限阈值、有限实现次数及电流与随机熵产生不成正比时仍能准确估计耗散率，可纳入非马尔可夫统计，是对现有估计方法的补充。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech
First passage time processes and subordinated SLE
本文研究了二维自相似曲线上反常扩散的首次穿越时间过程。导出了弹道运动、分数布朗运动和从属游动在不同分形曲线（环擦除随机游动、调和探测器和渗流锋）上的均方位移和平均首次通过时间的标度性质。我们还定义了自然参数化从属Schramm-Loewner演化（NS-SLE）作为一种数学工具，可以模拟分形曲线上的扩散。用数值方法得到了NS-SLE的均方位移和平均首次通过时间的标度性质。
2011-05-08 cond-mat.stat-mech
Transport and the first passage time problem with application to cold atoms in optical traps
对冷原子在光晶格中的空间扩散的测量表明，原子的超扩散是由光晶格的深度控制的。我们使用首次通过时间统计来推导原子的扩散前沿。特别是，扫描下的第一个通道曲线，直到它的第一个到达的区域的分布，和贝塞尔漂移下的区域被证明是强大的工具，在分析的原子云。首次通过时间统计和扩散率之间的一个相当普遍的关系进行了讨论，表明首次通过时间分析是一个有用的工具，在输运系数的计算。简要介绍了半经典的描述西西弗斯冷却提供了一个丰富的相图的动力学。
2013-05-01 cond-mat.stat-mech
Exact expressions of mean first-passage times and splitting probabilities for random walks in bounded rectangular domains
本文给出了矩形区域内随机游动在反射边界条件和周期边界条件下的平均首达时间的精确表达式。考虑了有一个或两个吸收目标的情况。
2006-05-05 cond-mat.stat-mech
Fundamental Bounds on First Passage Time Fluctuations for Currents
电流是非平衡系统的一个特征。在随机系统中，这些电流表现出波动的耗散率根据最近发现的热力学不确定性关系的约束。在这里，我们推导出一个共轭的不确定性关系的第一次通过时间积累一个固定的净电流。更一般地说，我们使用大偏差理论的工具来简单地连接长时间和大电流限制下的电流波动和首次通过时间波动。有了这种联系，以前发现的对称性和边界上的大偏差函数的电流很容易转移到第一次通过时间。
2017-10-04 cond-mat.stat-mech
Exact calculations of first-passage properties on the pseudofractal scale-free web
本文研究了伪分形无标度网上的离散时间随机游动，并分析了相关的首次通过性质。首先，我们将PSFW的节点分为不同的层次，并提出了一种方法来推导从任意起始节点到吸收域的第一次通过概率的生成函数，该吸收域位于低层次的一个或多个节点（即，节点度大）。然后，我们利用生成函数作为工具，精确地计算了首达概率、生存概率、首达时间的均值和方差。最后，对于一些说明性的例子，对应于给定的选择的起始节点和吸收域，我们得到精确和明确的结果，这样的首次通过性能。我们提出的方法同样可以解决吸收域位于PSFW上一个或多个高层节点的情况，也可以用于计算其他具有自相似结构的网络，如$(u, v)$花和递归无标度树的首次通过性质.
2019-03-12 cond-mat.stat-mech
First passage properties in a crowded environment
我们开发了一个模型来计算拥挤环境中随机步行者的首次通过时间。与示踪剂扩散具有相同尺寸和扩散系数的硬核颗粒扩散，并且该模型允许计算示踪剂在欧几里德晶格上的第一通过时间。将所得结果与经典Nakazato-Kitahara模型进行了比较，推广了已有的关于持久随机游走模型的结果.在受限介质中的拥挤作为一种记忆效应，从而导致持久性的行为。
2017-02-23 cond-mat.stat-mech
First-passage times for random walks in bounded domains
提出了一种计算正则有界格起始点和目标点之间首次通过时间的新方法。我们推导出精确的表达式的所有时刻的首次通过时间，数值模拟验证。它们的有效性范围进行了讨论。我们还考虑了一个起始点和两个目标的情况。此外，我们还将其推广到连续布朗运动.这些结果是非常相关的任何系统涉及在受限介质中的扩散。
2005-11-14 cond-mat.stat-mech
Lévy flights as subordination process: first passage times
本文从从属方案出发，得到了Lévy飞行随机过程的首达时间密度。通过这种方法，我们直接从布朗解和Sparre Andersen定理推断渐近行为，避免了明确提到分数阶扩散方程。我们的研究结果证实了最近的发现马尔可夫Lévy航班和推广到广泛的等待时间。
2004-05-05 cond-mat.stat-mech
First Passage in the Presence of Jump Rate Fluctuations: A Transition from Infinite to Finite Mean
Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本研究发现在一维随机游走中，跳跃率的随机波动可导致平均一阶通过时间从无限变为有限，揭示了一种由时间波动驱动的相变现象。
2026-09-24 cond-mat.stat-mech
Leapover lengths and first passage time statistics for Lévy flights
精确结果的首次通过时间和leapover统计的对称和单侧Levy航班（LF）的推导。具有稳定指数α的LF具有跳跃长度，其对于单侧LF具有指数α，并且令人惊讶的是，对于对称LF具有指数α/2，其渐近幂律分布。首次通过时间分布的尺度类似于指数为1/2的幂律，这是对称LF的Sparre Andersen定理所要求的，而单侧LF具有窄的首次通过时间分布。精确的分析结果证实了广泛的模拟。
2007-06-25 cond-mat.stat-mech
Random walks and Brownian motion: A method of computation for first-passage times and related quantities in confined geometries
在本文中，我们提出了一个计算的平均首次通过时间的离散有界格点之间的随机游动，一个起始点和一个目标网站，并为布朗运动在有界区域，其中的目标是一个球。在这两种情况下，我们还讨论了两个目标的情况下，包括分裂概率，和条件平均首次通过时间。此外，我们还研究了高阶矩和首达时间的全分布。这些结果显着扩展了我们早期的贡献[物理。95，260601]。
2007-01-08 cond-mat.stat-mech
First-passage times in renewal and nonrenewal systems
随机系统中的波动通常用全计数统计量来表征，它分析在固定时间间隔内发生的事件数的分布。在替代方法中，研究首次通过时间的分布，即，在其之后计数变量达到特定阈值的时间延迟。本文提出了一种方法来计算系统中的首次通过时间分布，其中分析的电流与马尔可夫网络中的任意一组转移相关联。使用这种方法，它表明，当随后的首次通过时间是不相关的存在严格的关系之间的累积量的全计数统计量和首次通过时间分布。另一方面，当第一次通过时间的相关性存在时，它们的分布可以提供与完整计数统计相比关于系统的内部动态的附加信息;例如，它可以揭示系统的不同动态状态之间的切换。此外，我打破了首次通过时间的波动定理可能会揭示马尔可夫网络的多循环性质。
2018-01-11 cond-mat.stat-mech
First Passage Under Restart
重新开始下的第一次通过最近出现了一个概念框架，适合于描述广泛的现象，但无尽的各种方式，重新开始机制和第一次通过过程混合和匹配阻碍了统一的原则和一般真理的识别。这些存在的希望来自于最近发现的普遍性，在最佳，恒定速率，重新启动下的过程显示-但扩展和概括证明是具有挑战性的，因为它们将任意复杂的过程和重新启动机制结合在一起。为了应对这一挑战，我们开发了一个通用的方法，重新启动下的第一次通过。重新启动下扩散的关键特征-这类广泛而多样的问题的最终海报男孩-然后被证明是完全普遍的。
2016-12-16 cond-mat.stat-mech
Multifractals of Normalized First Passage Time in Sierpinski Gasket
研究了具有吸收和反射势垒的二维Sierpinski衬垫上归一化首达时间的多重分形行为。对Sinai模型和Logistic模型从任意位置出发到达吸收势垒的归一化首过时间进行了数值计算，特别是用蒙特卡罗模拟计算得到的结果.由归一化的首次通过时间的分布估计了广义维数和谱，并与正方格子上的结果进行了比较。
1998-04-15 cond-mat.stat-mech
Application of the first-passage time method to tribological problems
直到系统的某个节点失效或直到摩擦学系统的某个操作阶段结束的时间与在此时间期间发生的系统中的熵的变化相关联。本文采用给定水平随机过程的首次穿越时间方法。我们假设首次通过时间等于失效时间。介绍了一种包含首次通过时间的统计分布。与首次通过时间的随机变量相关联的热力学参数用熵的变化表示。此参数也包含在失效时间的表达式中。这种方法允许在考虑中包括任意的失败原因。所提出的方法的可能性进行了讨论。
2022-08-20 cond-mat.stat-mech
First-passage time statistics for non-linear diffusion
评估随机算法或运行随机过程的完成时间是一个有价值的技巧，不仅从纯理论的角度来看，而且从实用的角度来看。在正式意义上，这种任务是指定的首次通过时间统计。尽管人们对扩散过程的首次通过特性进行了不懈的研究，但对非线性扩散过程的研究仍然存在着不可忽视的空白。因此，本文的目标是至少在一定程度上填补这一空白。在这里，我们考虑的非线性扩散方程中的扩散率是幂律依赖于浓度/概率密度，并分析其性质的观点的首次通过时间统计。根据幂律指数的值，我们证明了生存概率和首次通过时间分布及其渐近表示的精确和近似表达式。这些结果是指自由和谐波捕获的扩散粒子。而在前一种情况下，平均首次通过时间是发散的，即使首次通过时间分布被归一化为1，它是有限的，在后者。为了支持这一结果，我们推导出精确的平均第一通过时间的目标规定在最小的谐波势的公式。
2022-11-22 cond-mat.stat-mech
First passage time and change of entropy
首次通过时间被提出作为一个独立的统计分布，广义吉布斯分布的热力学参数。该理论不包括首次通过统计本身的确定。设定一个描述物理现象的随机过程。第一次通过统计是从这个随机过程中确定的。与首达时间共轭的热力学参数与配分函数中首达时间分布的拉普拉斯变换参数相同。相应的配分函数被分成乘数，其中之一是与平衡参数，和第二个-与首次通过时间分布的参数。与首次通过时间共轭的热力学参数可以用熵与平衡值的偏差来表示。因此，第一次通过时间分布的所有矩都用熵与其平衡值的偏差和作用在系统上的外力来表示。通过改变热力学力，可以改变首次通过时间。
2022-08-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
First passage leapovers of Lévy flights and the proper formulation of absorbing boundary conditions
Lévy飞行理论中的一个重要的公开问题涉及吸收边界条件的解析易处理公式。虽然使用正确定义的非局部方法的数值研究已经产生了大量的见解关于统计的第一通道，由此产生的修改动力学方程阻碍了详细的分析可能在没有这些条件。在这项研究中，它表明，使用的第一次击中分布，有关的第一次通过离开，作为吸收汇保持了易处理的动力学方程进行Lévy飞行的粒子。特别是，首次命中分布的知识足以完全确定粒子的首次通过时间和位置密度，而不需要积分截断或数值模拟。此外，我们报告的首次击中和leapover属性的第一通道和到达任意斜参数的Lévy航班，并将这些结果推广到Lévy航班在一定的普遍存在的一类潜力，满足积分条件。
2019-11-11 cond-mat.stat-mech
First-passage time of a Brownian searcher with stochastic resetting to random positions
本文研究重置点随机分布对一维布朗搜索者平均首达时间的影响，发现对称与非对称分布决定了其与重置到原点的效率差异，并证明了不同条件下最优重置率或区间宽度的存在性，同时揭示了等效重置点及首达时间波动规律。
2024-01-02 cond-mat.stat-mech
First-passage on disordered intervals
本文结合后向方程与概率生成函数，求解有限无序区间近邻跳跃的全部首次通过时间矩及分布，并揭示不同无序实现间的时间差异及双峰分布现象。
2023-07-25 cond-mat.stat-mech
How a finite potential barrier decreases the mean first passage time
考虑了在有限区间上的势能景观中移动的随机步行者的平均首次通过时间，起点和终点位于不同的势能上。从分析计算和蒙特卡罗模拟，我们证明了这两个点之间的分段线性曲线的平均首次通过时间最小化通过引入的势垒。由于热波动，这个屏障可能会被越过。事实证明，这种激活的相应费用不如从朝向终点的增加的斜率获得的收益严重。特别地，所得到的平均首次通过时间比两点之间的线性电位降短。
2012-03-07 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for quantum first passage process
本文导出了量子马尔可夫链中首次通过过程的热力学测不准关系。我们考虑第一次通过过程，停止后，一个固定的跳跃次数，这与典型的量子马尔可夫链，在一个固定的时间结束。利用量子多体系统中不可逆性的量化方法-Loschlund回声，我们得到了量子马尔可夫链中首通过程的观测量的界。考虑一个特殊的情况，我们表明，下界对应的量子费舍尔信息，它在量子系统中的不确定关系起着基础作用。此外，考虑到经典动力学，我们的界限减少到经典的第一次穿越过程的热力学不确定性关系。
2022-03-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
First passage behaviour of fractional Brownian motion in two-dimensional wedge domains
研究了具有吸收边界的二维开楔形区域中分数阶布朗运动的生存概率和相应的首达时间密度。通过分析和数值模拟，我们发现在长时间极限下，第一次穿越时间密度与Hurst指数H和楔角θ成t**{-1+pi*（2 H-2）/（2*Theta）}的比例关系.我们讨论这种缩放行为与FBM粒子在一维域中的反应动力学。
2011-02-17 cond-mat.stat-mech
First passage under restart with branching
提出了带分支的重启动下的第一穿越，作为重启动下的第一穿越的推广。研究这一概括的强烈动机来自于这样一种观察，即分支重启可以加速简单重启无法加速的过程的完成;然而，这种说法仍然缺乏清晰和定量的表述。我们发展了一个全面的理论下重新启动与分支的第一通道。这表明，两个广泛应用的统计离散度的措施-变异系数和基尼系数-走到一起，以确定如何重新启动与分支影响的平均完成时间的任意随机过程。证明了这一结果的普遍性，并指出了它与极值理论的联系。
2018-12-24 cond-mat.stat-mech
First passage time statistics of non-Markovian random walker: Onsager's regression hypothesis approach
首次通过时间在随机过程的动力学特性中起着重要的作用。至关重要的是，我们目前对这个问题的理解几乎完全依赖于理论公式，假设所考虑的过程是马尔可夫的，尽管在复杂系统中发现了大量的非马尔可夫动力学。在这里，我们介绍了一个简单的和物理上吸引人的分析框架来计算第一次通过时间统计的非马尔可夫步行者的非平衡统计物理的基本原则，连接随机系统的波动的宏观规律的松弛。该方法不仅可以确定分数布朗运动的非平凡标度结构，还可以给出整个时间尺度上的首达时间分布公式，并建立了吸收边界条件下非马尔可夫步行者位置概率分布的定量描述.
2023-01-31 cond-mat.stat-mech
First-Passage-Time Asymmetry for Biased Run-and-Tumble Processes
ICTP -- The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）；International School for Advanced Studies (SISSA)（高级研究国际学院）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；Ravenshaw University（拉文肖大学）；University College London（伦敦大学学院）
本文研究了有偏奔跑-翻转过程的第一通过时间不对称性，通过分析对称屏障位置和偏置方向的差异，揭示了第一通过分布的不对称性及其与波动关系的联系。
2025-10-27 cond-mat.stat-mech
Trapping of active Brownian and run-and-tumble particles: a first-passage time approach
我们采用首次通过时间方法研究了活性粒子与平坦边界碰撞所引起的捕获时间的统计特性。精确计算了活跃布朗粒子和翻滚粒子的角首次通过时间分布和平均首次通过时间，并对结果进行了比较。理论预测与Langevin模拟非常一致。我们的研究结果进一步阐明了具有不同动力学的活性粒子在本体中可能是等效的，但在边界或障碍物附近表现不同。
2022-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal first-passage time statistics for quantum diffusion
University of Stuttgart（斯图加特大学）
本文精确求解了测量噪声驱动下量子扩散的首达时间问题，证明其分布不依赖哈密顿量和测量算符，具有普适性，为量子轨迹首达统计提供了通用框架。
2025-11-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
First Passage Time Statistics For Systems Driven by Long Range Gaussian Noises
我们研究的平均首次通过时间的粒子驱动的高度相关的高斯波动，以达到一个或多个预定的边界。我们讨论了一种数值算法来产生幂律相关波动，并将其应用于三个物理例子。一个是自由粒子在区间两端的到达。第二种是粒子从不稳定状态的衰变。第三个是粒子穿过双阱势中将一个阱与另一个阱隔开的势垒的时间。在每种情况下，与高斯白噪声驱动的粒子的第一通道时间的比较，是相关的噪声参数的第一通道时间属性的依赖性的分析。
2002-04-18 cond-mat.stat-mech
First passage times in compact domains exhibit bi-scaling
该研究针对受限紧致过程的首次通过时间统计，提出适用于多种域、几何与游走类型的双标度理论，用短、长时间两个标度函数刻画全时间标度行为，挑战了单一时间标度的传统认知。
2025-03-20 cond-mat.stat-mech
Speeding up the first-passage for subdiffusion by introducing a finite potential barrier
我们表明，一个subdiffusive连续时间随机游走与无标度的等待时间分布的首次通过动力学在有限的时间间隔可以通过引入分段线性势垒优化。基于分数阶Fokker-Planck方程的生存概率和首次通过密度的解析结果与蒙特卡罗模拟结果吻合较好。作为一个应用，我们讨论了一个改进的设计相比，均聚物易位在准平衡近似梯度共聚物的有效易位。
2013-11-10 cond-mat.stat-mech
Median and Mode in First Passage under Restart
重新开始-中断随机过程，然后重新开始-已知可以改善完成的平均时间，并且现在已经很好地理解了实现这种改善的一般条件。在这里，我们将探讨重启如何影响首次通过现象的其他重要指标，即首次通过时间分布的中位数和模式。我们的分析提供了一个通用的标准时，重新启动降低中位数时间，并表明，重新启动总是有助于减少模式。此外，我们表明，简单的非均匀重新启动策略允许优化的平均值和中位数的首次通过时间，无论底层过程的特征时间尺度。这些发现说明了一个典型的例子，扩散搜索与复位。
2019-06-13 cond-mat.stat-mech
