Exact Large Deviation Functional of a Stationary Open Driven Diffusive System: The Asymmetric Exclusion Process
我们认为在一维上的不对称排斥过程(ASEP)的网站$i = 1,..., N$,在接触的网站$i=1$和$i=N$与无限的粒子水库密度$ρ_a$和$ρ_b$。当$ρ_a$和$ρ_b$变化时,在极限$N=L(b-a)\to\infty$中获得的典型宏观稳态密度分布$\bar ρ(x)$、$x\in[a,b]$表现出冲击和相变。在这里,我们推导出一个精确的渐近表达式的概率观察到一个任意的宏观配置文件$ρ(x)$:$P_N(\{ρ(x)\})\sim\exp[-L{\cal F}_{[a,b]}(\{ρ(x)\});ρ_a,ρ_b]$,使${\cal F}$是大偏差功能,一个数量类似的自由能平衡系统。我们发现,在对称的,纯扩散的情况下$q=1$(在早期的工作处理),即$\cal F$一般是一个非本地功能的$ρ(x)$。然而,与对称情况不同的是,非对称情况呈现出${\cal F}(\{ρ(x)\})$不凸的参数范围,以及${\cal F}(\{ρ(x)\})$在$ρ(x) = \barρ(x)$的二阶导数中具有不连续性的参数范围;然后,$\barρ(x)$附近的波动是非高斯的,并且不能从大偏差函数计算。
2002-05-16 cond-mat.stat-mech
Operational characteristics of single particle heat engines and refrigerators with time asymmetric protocol
研究了有限时间时间非对称协议驱动的单粒子热机和制冷机。我们的系统包括一个粒子在一个谐波陷阱与时间周期性的强度,驱动粒子循环之间的两个浴。每个循环由两个不同温度下的等温步骤和两个连接它们的绝热步骤组成。该系统工作在不可逆的操作模式,即使在准静态政权。这是由有限的熵产生表明,即使在大周期的时间限制。因此,不能实现热机的卡诺效率或制冷机的卡诺性能系数(COP)。我们进一步分析了热机和制冷机的相图。它们对协议的时间不对称性很敏感。相图显示了几个有趣的特征,通常是违反直觉的。随机效率和COP的分布是广泛的,并表现出幂律尾部。
2016-01-05 cond-mat.stat-mech
Exact Large Deviations of the Current in the Asymmetric Simple Exclusion Process with Open Boundaries
在这篇论文中,我们考虑了非平衡统计物理学中最流行的模型之一:非对称简单排斥过程,其中粒子在一维晶格上随机跳跃,在两个固定密度的水库之间,每个站点在给定的时间最多只能容纳一个粒子。该模型具有可积的数学性质,这使其成为精确计算的良好候选者。我们特别感兴趣的是流经系统的粒子流(这是系统失去平衡的标志),以及它如何随时间波动。我们提出了一种方法,基于“矩阵Ancillary”设计的德里达,埃文斯,哈基姆和Pasquier,允许访问的确切累积量的电流,任何有限大小的系统和任何值的参数。我们还分析了结果的大尺寸渐近性,并对系统在所谓的“s系综”中的相图作了一个猜想。最后,我们展示了我们的方法如何涉及到代数Bethe Anastrophy,这被认为是不适用于这种情况。
2013-11-28 cond-mat.stat-mech
Large deviation analysis of a simple information engine
信息热力学为研究反馈回路对熵产生的影响提供了一个框架。它使人们能够理解新的热力学系统,如信息引擎,它可以被视为现代版本的“麦克斯韦的守护进程”,其中反馈控制器是作为一个守护进程,处理信息获得的系统,以便做工作。在这里,我们分析了这样一个引擎的一个简单模型,并提供了其波动特性的详细分析,包括信息的大偏差。我们找到了一个精确的表达的大偏差率函数为我们的模型的两个站点的版本,并提供了一个近似的分析,这是由模拟数据所证实的较大的系统。
2015-06-26 cond-mat.stat-mech
Asymmetric scaling in large deviations for rare values bigger or smaller than the typical value
在各种无序系统或非平衡动力学模型中,某些观测量的大偏差对于大于或小于典型值的罕见值表现出不同的标度性。在本文中,我们重新审视了基于独立随机变量的简单观测量,即经验最大值,经验平均值,经验非整数矩或其他附加的经验观测量,以描述的情况下,不对称的大偏差已经发生。分析这些不同经验观测值的大偏差的统一起点由经验直方图的大偏差的Sanov定理给出:速率函数对应于相对于真实概率分布的相对熵,并且可以在存在适当约束的情况下进行优化。最后,从重整化的角度讨论了大偏差率函数的物理意义。
2019-09-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Evading Thermodynamic Uncertainty Relations via Asymmetric Dynamic Protocols
最近发现了许多版本的热力学不确定性关系(TUR),它们对不可逆耗散过程中积分电流的相对涨落施加了下限,并表明小尺度机器和热机的精度可能存在根本限制。在这项工作中,我们严格证明,TUR可以通过使用动态协议,是不对称的时间反演。我们说明了我们的结果使用模型热机使用两个级别的系统,并讨论了解析TUR和时间反演对称性之间的基本连接。
2022-06-27 cond-mat.stat-mech
Current large deviations for partially asymmetric particle systems on a ring
研究了一维随机粒子系统在周期边界条件下的电流大偏差问题。最近的方法的基础上,由詹森和Varadhan的早期结果,我们比较几个候选人的非典型电流行波密度分布,这对应于非熵弱解的双曲标度极限的过程。我们将以前的结果推广到部分非对称系统和系统的凸以及凹电流密度关系,包括零程和包含过程。我们提供预测的大偏差率函数,涵盖了整个范围内的电流波动,使用启发式参数,并支持他们的模拟结果,使用克隆算法,无论他们是计算访问。对于部分不对称的零程过程,我们确定了一个有趣的动态相变不同的策略之间的非典型电流,这是一个通用的性质,并预计将适用于一个大类的粒子系统的环。
2018-04-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
How general is the Jensen--Varadhan large deviation functional for 1D conservation laws?
本文从微观粒子模型推导一维守恒律非熵激波的大偏差速率函数,证明其一般不等于 Jensen–Varadhan 泛函,但在小 Mach 数极限下恢复普适性,并给出首阶修正。
2024-07-03 cond-mat.stat-mech
Study of bounds on non-equilibrium fluctuations for asymmetrically driven quantum Otto engine
本文研究了非对称驱动量子Otto引擎中功和热的非平衡涨落界限,发现了功与冷热库热涨落间的严格关系及层级关系,并将其与热力学不确定性关系相联系,同时扩展至参数驱动谐振子引擎。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Inhomogeneous asymmetric exclusion processes between two reservoirs : large deviations for the local empirical observables in the Mean-Field approximation
对于一个给定的非齐次排斥过程的$N$网站之间的两个水库,轨迹概率允许识别相关的本地经验观测值,并获得相应的率函数在2.5级。为了关闭层次的经验动力学中出现的平稳性约束,我们认为最简单的近似,即平均场近似的经验密度的两个连续的网站,直接对应于以前研究的平均场近似的稳定状态。对于一个给定的非均匀的完全不对称模型(TASEP),这种平均场近似产生的经验密度分布和经验电流的平均场稳态周围的联合分布的大偏差;进一步明确的收缩电流允许单独获得经验密度分布的大偏差。对于一个给定的非齐次非对称模型(ASEP),当地的经验观测值也涉及经验活动的链接和水库,这些活动的进一步明确收缩产生的经验密度分布和经验电流的联合分布的大偏差。在这两种情况下的时间加性空间局部观测量的大偏差性质的后果也进行了讨论。
2021-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Optimization of Asymmetric Quantum Otto Engine Cycles
本文研究了有限时间量子奥托热机循环的输出功和涨落的优化问题。循环的不对称性由参数$r_u$表征,该参数给出压缩和膨胀工作冲程的时间比。对于这样一个非对称量子奥托发动机循环,与工作物质选择为谐振子或二能级系统,我们发现,最大化的工作输出和可靠性(定义为平均工作输出的比率,其标准偏差)的$r_u$的最佳值显示不连续的总时间的函数的周期。此外,我们确定一些特定的持续时间的周期,其中的工作输出和可靠性采取其最大值的不对称参数$r_u$的相同值。
2022-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
The asymmetric Otto engine: frictional effects on performance bounds and operational modes
该研究针对含时谐振子为工作介质的非对称驱动量子奥托引擎,推导效率上界,分析冲程摩擦对性能的不对称影响,对比突跃冲程的运行特性并解析得到完整相图,明确不同运行模式与最优区间。
2023-10-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Particle current fluctuations in a variant of asymmetric Glauber model
我们研究了由分支和死亡过程组成的一维经典粒子随机系统中的总粒子流涨落,这是非对称零温Glauber动力学的一个变体。一个修改后的哈密顿量,其最小本征值产生的总粒子电流波动通过Legendre-Fenchel变换的大偏差函数的全谱,解析得到。三个例子,数值精确的结果相比,我们的分析计算。
2014-01-07 cond-mat.stat-mech
Efficiency large deviation function of quantum heat engines
小型热机的效率通常是一个波动的量。本文研究了谐振子和二能级奥托循环两种典型量子热机的效率大偏差函数。虽然效率统计遵循Verley et al. [Nature Commun. 5,4721(2014)]对于非绝热驱动,我们发现后一种框架不适用于绝热区域。我们将这一不寻常的性质与一般发生在广泛的一类标度不变的绝热量子奥托热机和抑制热以及量子波动的工作输出和热输入之间的完美关系。
2020-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Maximal power for heat engines: role of asymmetric interaction times
有限功率下内可逆热机的性能是非平衡经典和量子热力学、工程等领域的主要挑战之一。我们引入了调整交互时间不对称的想法,以优化发动机的性能。我们考虑一个最简单的热机,由一个量子点与两个不同的热源和粒子依次相互作用组成。不同的优化协议进行了分析,在随机热力学的框架。结果表明,非对称的相互作用时间在提高功率输出中起着重要作用,并且最大化可以提供大于25%的对称情况的增加。作为一个额外的优点,在最大功率下的效率略大于内可逆的Curzon-Ahlborn效率,对于广泛的储层温度范围。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficient asymmetric collisional Brownian particle engines
在有限时间内运行的高效热机的构造是非平衡态热力学中一个基本而及时的课题。我们介绍了一种策略,用于优化布朗发动机的性能,基于碰撞的方法不等的相互作用时间之间的系统和热库。一般(和精确)的热力学性质和它们的优化值的表达式,得到的驱动力,不对称性,水库和协议的温度最大化。研究了发动机优化的不同途径,包括在不对称性、力以及两者同时作用下的输出功率和效率的最大化。对于等温功-功转换器和/或储层之间的小温差,它们仅用昂萨格系数表示。虽然对称发动机可以根据控制参数非常低效地操作,但是系统与每个储器之间的不同接触时间的使用不仅可以增强机器性能(通过确保最大增益的最优调谐来表示),而且还显著地扩大了机器状态操作。该方法为构造有限时间的高效布朗发动机铺平了道路。
2021-08-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Large deviation principles for nongradient weakly asymmetric stochastic lattice gases
我们考虑离散d维环面$(\mathbb{Z}/N\mathbb{Z})^d$上的格子气,它具有一般的平移不变,有限范围的相互作用满足一致的强混合条件。格子气在弱外场E/N作用下表现出Kawasaki动力学。我们表明,在扩散重新标度,流体动力学行为的格子气描述的非线性驱动扩散方程。然后,我们证明了相关的动力学大偏差原理。在外场的适当假设下(例如,E常数),我们最后分析了定义准势的变分问题,并刻画了最优退出轨迹。从这些结果中,我们推出的随机格子气,这是不明确已知的平稳措施的渐近行为。特别地,当外场E为常数时,我们证明了经验密度的平稳大偏差原理,并证明了速率函数不依赖于E。
2013-02-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Large deviation function for the entropy production: Optimal trajectory and role of fluctuations
本文研究了两个一维非对称随机行走系统和连续周期势场中的布朗运动系统的熵产生率的大偏差函数。我们比较了两种方法:Donsker-Varadhan理论和Freidlin-Wentzell理论。我们表明,大偏差函数的翅膀是由一个单一的最佳轨迹:无论是在向前(正率)或向后的方向(负率)。两个分支在零熵产生时的连接意味着不可微性,因此出现了“扭结”。然而,在零熵产生附近,许多轨迹都有贡献,因此扭结被涂掉了。
2012-10-10 cond-mat.stat-mech
Integrability and exact large deviations of the weakly-asymmetric exclusion process
该研究针对一维弱不对称排斥过程,得到累积量生成函数与大偏差率函数的精确公式,刻画其与KPZ方程弱噪声区的过渡,并通过新映射证明其宏观涨落理论的经典可积性。
2025-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
A combinatorial solution for the current fluctuations in the exclusion process
我们推测了周期边界条件下部分非对称排斥过程定态电流大偏差函数的精确表达式。对于使用函数Bethe Answer的小型系统,可以检查此表达式。推广了Derrida和Lebowitz关于完全非对称排斥过程的一个结果,给出了部分非对称模型中电流的三阶累积量的已知值.我们的结果是用树结构写成的,并提供了可积模型和组合学之间联系的新例子。
2009-07-31 cond-mat.stat-mech
A large deviation principle for the multispecies stirring process
本文研究离散环面上多种群搅拌过程密度向量轨迹的大偏差原理,通过推广超指数估计方法并构造物种相关弱不对称动力学,同时证明流体动力学极限并导出Einstein关系。
2024-10-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Asymmetric Quantum Harmonic Otto Engine Under Hot Squeezed Thermal Reservoir
研究了热压缩热库下驱动协议速度不对称的量子谐振Otto引擎,分析两种配置的效率上限及最优功输出效率,发现突然膨胀最大效率为1/2、突然压缩接近1,还揭示压缩度对运行区域的影响。
2024-11-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Boltzmann's Entropy and Large Deviation Lyapunov Functionals for Closed and Open Macroscopic Systems
我给一个简短的概述,解决了明显的问题,协调时间对称的微观动力学与时间不对称方程描述的宏观变量的演变。然后,我展示了如何大偏差函数的微观系统的定态可以被用作一个李雅普诺夫函数的宏观演化方程。
2011-12-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A framework for the direct evaluation of large deviations in non-Markovian processes
University of Warwick(华威大学)
提出一种框架,用于模拟具有任意长记忆依赖的随机轨迹,并高效评估与时间累积观测相关的大偏差函数,扩展了Giardiná等人(2006)的克隆程序以适用于非马尔可夫系统。
2026-03-31 cond-mat.stat-mech
General relations between the power, efficiency and dissipation for the irreversible heat engines in the nonlinear response regime
本文导出了不可逆热机在非线性响应区的最大功率、最大效率和最小耗散之间的一般关系。在这种情况下,我们使用最小非线性不可逆模型,并获得了上述关系的上下界的非对称耗散限制。当系统具有时间反演对称性或反对称性时,这些关系可以进一步简化。我们发现,我们的结果是各种这样的关系得到较早的不同热机的推广。
2018-01-05 cond-mat.stat-mech
Kovacs effect and fluctuation-dissipation relations in 1D kinetically constrained models
强和脆弱的玻璃弛豫行为得到简单地改变动力学约束伊辛链的约束从对称到纯粹的不对称。我们研究了这两个模型的失平衡动力学,重点是Kovacs效应和涨落-耗散关系。通常在结构玻璃中观察到的Kovacs或记忆效应对于两种约束都存在,但随着非对称约束而增强。最令人惊讶的是,相关的波动耗散(FD)关系满足FD定理在这两种情况下。这一结果强烈不同于简单的淬火过程中的不对称模型提出了强烈的偏离FD定理。
2003-10-14 cond-mat.stat-mech
Stochastic Efficiency for Effusion as a Thermal Engine
在随机热力学的框架下,研究了泻流作为热机的随机效率。在有限时间和大偏差的渐近制度的效率的概率分布得到明确的结果。Verley等人推导出的通用特征,Nature Communications 5,4721(2014)中所描述的。泻流发动机是一个很好的候选人,这些预测的数值和实验验证。
2014-11-13 cond-mat.stat-mech
A Gallavotti-Cohen Type Symmetry in the Large Deviation Functional for Stochastic Dynamics
我们扩展的工作Kurchan的Gallavotti-Cohen波动定理,它产生的大偏差函数的对称性,一般马尔可夫过程。这些包括跳跃过程描述随机晶格气体驱动的散装或通过粒子水库,一般扩散过程中的物理和/或速度空间,以及随机边界条件的哈密顿系统的演变。对于满足局部细致平衡的动力学,我们建立了涨落定理的作用泛函和熵产生之间的联系。这给出了,在线性政权,另一种推导的格林-久保公式和Onsager互惠关系。在非线性制度的后果,新的对称性是很难来的,大的导数功能难以计算。对于非对称简单排斥过程,后者是在大N的极限下用Bethe不等式明确确定的。
1998-11-16 cond-mat.stat-mech
Efficiency at maximum power and efficiency fluctuations in a linear Brownian heat engine model
研究了两粒子Langevin系统的随机热力学。每个颗粒分别与不同温度$T_1$和$T_2~(<T_1)$下的热浴接触。粒子被一个谐振势捕获,并被一个线性外力驱动。该系统可以作为一个自主的热机执行工作的外部驱动力。系统的线性使我们能够分析地检查发动机的热力学性质。我们发现发动机在最大功率$η_{MP}$时的效率由$η_{MP} = 1-\sqrt{T_2/T_1}$给出。这种普遍形式被认为是内可逆热机的一个特征。我们的结果将$η_{MP}$的普遍行为推广到非内可逆热机。在过阻尼极限下,我们还得到了随机效率概率分布的大偏差函数。当$η\leq η_L$和$η\geq η_R$具有模型相关参数$η_{R,L}$时,大偏差函数在平均效率$η= \barη$处取最小值,并单调增加,直到达到平台。对于具有有限个微观构型的热机,在时间对称条件下,达到卡诺效率的概率是最小的。结果表明,卡诺效率的最小似然性不是热机的一般性质。
2016-03-24 cond-mat.stat-mech
Concurrent Donsker-Varadhan and hydrodynamical large deviations
我们考虑$d$维环面上的弱非对称排它过程。在时间间隔和粒子数均发散的联合极限下,证明了时间平均经验密度和电流的大偏差原理。这一结果是通过分析变分收敛,粒子数发散,为经验过程的Donsker-Varadhan功能,并通过考虑流体动力学速率函数的大时间行为。利用收缩原理推导出时均电流的大偏差渐近解。这个变分问题的极小值的结构对应于可能发生的动态相变。
2021-11-10 cond-mat.stat-mech math.PR
Towards Stirling engine using an optically confined particle subjected to asymmetric temperature profile
研究提出利用光陷俘的镧系掺杂上转换粒子在 975 nm 和 1064 nm 波长组合下调节活性,实现 Stirling engine 四循环,为微观热机提供稳健的温度调控方案。
2023-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Underdamped stochastic heat engine at maximum efficiency
研究了含时谐振子欠阻尼随机热机的性能。我们分析确定的最佳协议,最大限度地提高效率在固定的功率。最大效率在最大功率时归结为Curzon-Ahlborn公式,在零功率时归结为卡诺公式。我们进一步建立,在最大功率的效率是普遍的Curzon-Ahlborn效率在弱阻尼制度。最后,我们表明,即使是小的偏差,从最大功率运行可能会导致显着提高效率。
2016-02-01 cond-mat.stat-mech
Impact of nonideal cycles on the efficiency of quantum heat engines
给定一个量子热机,在一个循环中工作,对于工作物质的含时哈密顿量H(t)达到最大效率,并且总的可控驱动H(t)= g(t)H,我们研究了由于哈密顿量中的一般的与时间无关的扰动而导致的效率与最优值的偏差。我们表明,对于一个工作物质组成的两个两级系统,通过适当地调整的相互作用,偏差可以被抑制到三阶的扰动参数,从而几乎保持发动机的最优性。
2019-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum point contacts as heat engines
宏观热机的效率受到热力学第二定律的限制。它们最多能达到卡诺热机的效率。相比之下,在介观热机中的热流表现出波动。因此,介观热机在短的测量时间内超过卡诺最大值的概率很小。我们使用量子点接触作为热机来说明这种效应。当温度差被施加到量子点接触时,该系统可以在稳态条件下被用作电功率源。我们首先讨论这样一个热机的最佳工作点,最大化所产生的电力,随后计算的统计偏差的效率从其最可能的值。我们发现,超过卡诺极限的偏差是可能的,但不太可能。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonlinear transport coefficients from large deviation functions
当一个强扰动使系统远离平衡时,自然会发生非线性响应。尽管它在纳米系统中无处不在,但很难以通用和有效的方式进行预测。本文利用大偏差理论的框架,介绍了一种计算任意高阶随机系统输运系数的方法。利用微观动力学中的时间可逆性,我们将非线性响应与时间反演对称和非对称观测量之间的平衡多时间关联函数联系起来,这些关联函数可以由大偏差函数的导数来计算。这种联系建立了一个类似于非平衡响应的关系,并提供了一个实用的评估途径,因为大偏差函数适合于重要性抽样。我们证明了这种方法的一般性和效率在单粒子系统和一个相互作用的系统表现出热整流预测输运系数。
2019-05-06 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Reversible quantum Brownian heat engines for electrons
布朗热机利用非对称势中的局部温度梯度来对抗外力移动粒子。这种机器的能量效率通常受到与不同热浴接触的颗粒所携带的不可逆热流的限制。在这里,我们表明,通过使用适当选择的能量过滤器,电子可以可逆地转移之间的水库,具有不同的温度和电化学电位。我们应用这一结果,提出热机的基础上介观半导体棘轮,它可以准静态操作任意接近卡诺效率。
2002-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Autonomous Circular Heat Engine
提出了一种高效热机的动力学模型,在该模型中,外加温差维持粒子围绕由两个不对称窄通道组成的电路的运动,其中一个通道中的电流逆着外加热力学力流动。数值模拟和线性响应分析表明,在没有摩擦损失的情况下,卡诺效率可以达到热力学极限。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
Coarsening model on $\mathbb{Z}^d$ with biased zero-energy flips and an exponential large deviation bound for ASEP
本文研究了具有非对称抢分规则的$\mathbb{Z}^d$(对于$d \geq 2$)上的粗化模型(零温Ising Glauber动力学)。这是“自旋配置”的状态空间$\{-1,+1\}^{\mathbb{Z}^d}$上的马尔可夫过程,其中每个顶点更新其自旋以在泊松过程的到达时间与其大多数邻居一致。如果一个顶点有相同数量的$+1$和$-1$邻居,那么它以概率$q \in [0,1]$将其自旋值更新为$+1$,以概率$1-q$将其自旋值更新为$-1$。这个马尔可夫链的初始状态是根据一个概率为$+1$的乘积测度分布的。本文证明了对任意给定的$p>0$,存在$q$足够接近1使得a.s.每次旋转都有$+1$的限制。这对于小的$p$值是特别感兴趣的,已知如果$q=1/2$,a.s.所有自旋都有$-1$的限制。对于维度$d=2$,我们也获得了近指数收敛率$q$足够大,和一般$d$,我们得到拉伸指数率独立于$d$。在我们的证明中,两个重要的成分是改进的Fontes-Schonmann-Sidoravicius块参数和一个新的指数大偏差界的非对称简单排它过程。
2018-04-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Finite-time fluctuations for the totally asymmetric exclusion process
研究了$L$周期格点上的一维完全非对称简单排斥过程(TASEP),它是描述经典硬核粒子同向跳跃的Markov过程.研究了含$N=L/2$粒子的半填充体系中,大$L$在时间尺度$t\sim L^{3/2}$上向非平衡稳态的弛豫过程.使用大的$L$渐近的Bethe anomaly公式的本征态,精确的表达式取决于重新标度的时间$t/L^{3/2}$得到的平均和两点函数的局部密度,并为简单的(固定,平坦和步骤)初始条件下的电流波动,与以前的结果为无穷大系统的固定大偏差。最后的公式有一个很好的解释,在一个功能的积分与标量场的作用在一个线性势。
2016-03-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Maxwell's Demon and Data Compression
在一个非对称Szilard引擎模型的麦克斯韦恶魔,我们之间的等价性信息理论和热力学熵时,恶魔删除信息的最佳。在擦除之前,在最佳数据压缩之后,引擎的工作增益可以被重置demon的内存所需的工作完全抵消。
2011-10-21 cond-mat.stat-mech physics.class-ph physics.hist-ph
Current fluctuations and large deviations for periodic TASEP on the relaxation scale
$N$粒子在周期性$L$格点上的一维完全非对称简单排斥过程(TASEP)是一个跳跃率打破详细平衡的相互作用粒子系统.在热力学极限$L,N\to\infty$和有限密度粒子$\overlineρ=N/L$下,研究了该模型在时间$0$和时间$T$之间的粒子总时间积分电流$Q$.当前的$Q$采取领先的顺序确定性的值,从流体动力学演化的宏观密度分布的无粘Burgers方程。利用Bethe渐近公式的本征值和本征向量,一个精确的表达式$Q$的涨落的概率分布的弛豫时间尺度$T\sim L^{3/2}$的演化条件下,简单的初始和最终状态。对于平坦的初态和终态,在小的重新标度时间$T/L^{3/2}$下,得到了一个用Airy函数简单表示的大偏差函数。
2015-11-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP