Inhomogeneous Coupling in Two-Channel Asymmetric Simple Exclusion Processes
研究了非均匀耦合平行通道中粒子运动的非对称排斥过程。粒子与硬核排斥相互作用,并在两个晶格上以相同的方向移动,而通道之间的过渡允许在系统的大部分中的一个特定位置。一个近似的理论方法,准确地描述了动态的垂直链接和水平格段,但忽略了水平和垂直运输之间的相关性。它使我们能够计算稳态相图,粒子电流和密度的对称和不对称的通道之间的过渡。结果表明,在对称耦合的情况下,有三个固定相,类似的情况下,单通道完全不对称排斥过程的局部不均匀性。然而,晶格之间的非对称耦合导致非常复杂的相图与十个定态制度。广泛的蒙特卡罗计算机模拟一般支持理论预测,虽然模拟的定态性质略有偏离计算的平均场近似,表明系统中的相关性的重要性。动力学特性和相图进行了讨论,通过分析的粒子电流的通道上的约束。
2007-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in a closed inhomogeneous asymmetric exclusion process with particle nonconservation
本文研究了一维非均匀环上的非对称排斥过程(TASEP),该环由两个具有不等跳跃率的环段或{ \em缺陷}组成。我们允许弱粒子非守恒通过朗缪尔动力学(LK),这是参数化的一般不平等的附件和脱离率。对于扩展的缺陷,在热力学极限下,系统通常在稳态下显示不均匀的密度分布-较快的段或者处于具有空间变化的密度的相,没有密度不连续性,或者处于具有不连续密度变化的相。它们之间的非平衡相变由非均匀性和LK控制。较慢的段显示在稳定状态下仅宏观上均匀的堆积密度曲线,这让人想起TASEP的最大电流阶段,但堆积密度通常不同于一半。对于点缺陷,除了对于扩展缺陷观察到的不均匀密度分布之外,还存在低密度和高密度的空间均匀相。在所有的情况下,它被认为是在稳定状态下的平均粒子密度仅由LK附着和脱离速率的比率控制。
2016-09-13 cond-mat.stat-mech
Collective dynamics of an inhomogeneous two-channel exclusion process: Theory and Monte Carlo simulations
本工作致力于发展一种新的理论方法,命名为混合方法,以处理一个对称耦合的两通道完全不对称的简单排阻过程中的局部瓶颈朗缪尔动力学。混合方法与奇异摄动技术相结合,得到稳态相图和密度分布。我们已经彻底检查了瓶颈的强度,绑定常数和换道率在系统动力学中所起的作用。解释了激波、瓶颈相和迈斯纳相的出现。此外,确定了瓶颈率的临界值,这标志着在相图的拓扑结构的变化。研究还发现,增加换道率以及不相等的附着率、脱离率削弱了瓶颈效应。我们的理论参数与广泛进行的蒙特卡罗模拟是一致的。
2015-07-11 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Synchronized shocks in an inhomogeneous exclusion process
我们研究了最近由T Banerjee,N Sarkar和A Basu [J. Stat.(2015)P01024]。段分别具有跳变率1、r(<1)、1和r。在一定的参数范围内,出现了两个冲击,这两个冲击不是静态的,而是同步的。我们通过所谓的第二类粒子来探讨每一个冲击的动力学性质和冲击的相关性。激波的均方位移具有三个扩散区,渐近扩散系数与已知公式不同。在一定的时间间隔内,它也表现出子扩散,与t^{1/2}成正比。此外,我们引入了关联函数和交叉时间,以便定量地描述同步。我们数值估计的动力学指数的交叉时间。为了比较,我们也重新讨论了两段情形和开边界条件。
2015-11-30 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Exclusion statistics for particles with a discrete spectrum
我们制定和研究的微观统计力学系统的粒子与排斥统计在一个离散的单体光谱。这些系统的统计力学可以表示为有效的单级大配分函数服从标准热力学不相容统计状态方程的推广。我们推导出明确的热力学势的微观集群系数的表达式,并表明,平均占用数的水平满足嵌套关系,涉及一些相邻的水平所确定的排斥参数。我们应用的形式主义的谐波Calogero模型,并指出与Ramanujan连分数恒等式和适当的推广的关系。
2021-05-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Inhomogeneous exclusion processes with extended objects: The effect of defect locations
我们研究了局部不均匀性的影响,即,在尺寸为$\ell \geq 1$(以晶格间距为单位)的颗粒的完全不对称简单排除过程(TASEP)中,跳跃速率为$q<1$的慢位点。我们比较了$\ell =1$和$\ell >1$的模拟结果,并注意到局部缺陷的存在对稳态具有定性相似的影响。我们专注于稳态电流以及密度分布。如果系统中只有一个慢位点,我们观察到对于$\ell =1$和$\ell >1$情况,电流对慢位点的\emph{location}的显著依赖性。当引入两个慢站点时,出现了更有趣的现象,例如,当两者靠近时,电流急剧下降。此外,我们还研究了当$q\to 0$ .我们还探讨了相关的密度分布,并将我们的研究结果与早期使用简单的平均场论的研究结果进行了比较。然后,我们概述了这些影响的生物学意义。
2007-10-20 cond-mat.stat-mech
Matrix product solution to an inhomogeneous multi-species TASEP
研究了具有非齐次跳跃率的多种群排斥过程。该模型等价于对称群上的马尔可夫链,其对应于仿射辫子排列中的随机游走。我们找到了这个模型的定态的矩阵乘积表示。我们还表明,它是等价于一个图形结构提出的Ayyer和Linusson,这概括了法拉利和马丁的建设。
2012-09-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Hamiltonian and exclusion statistics approach to discrete forward-moving paths
我们使用一个哈密顿(过渡矩阵)描述的高度限制戴克路径的平面上,其中产生的路径的生成函数作为矩阵元素的传播评估的长度和面积生成函数的路径与任意的起点和终点,表示为一个合理的组合的决定因素。利用随机游走和量子排斥统计之间的连接,我们以前建立,我们表示这个生成函数的大配分函数排斥粒子在有限的谐波谱,并提出了一种替代的,更简单的形式,其对数,使其多项式结构明确。
2021-06-11 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
A family of discrete-time exactly-solvable exclusion processes on a one-dimensional lattice
在一维格点上引入了一类两参数离散时间精确可解的排它过程,其中包括非对称简单排它过程和drop-push模型.该过程被重写的边界条件,条件概率计算使用贝特安奈法。这是已经在[1-3]中研究过的连续时间过程的离散时间版本。粒子的漂移和扩散率也计算为两个粒子部门。
2005-11-28 cond-mat.stat-mech
Restricted permutations for the simple exclusion process in discrete time over graphs
排斥过程成为非平衡相互作用粒子系统的典范模型,在自然科学和应用科学、社会科学和技术科学中具有广泛的适用性。通常,它们被定义为连续时间随机过程,但在许多情况下,希望有一个离散时间版本。对于离散时间中的排斥过程,没有普遍适用的形式。本文通过图的顶点标号上的限制置换定义了图上离散时间的对称简单排除过程,并描述了一个简单的序贯重要抽样算法来模拟这一过程。我们研究的方法,以平稳的循环增强的Bollobás-Chung“循环与匹配”图的过程。在所有情况下,该方法都是代数的,其指数根据匹配的数量在$1$和$2$之间变化。
2018-06-24 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in asymmetric exclusion processes on a ring with bottlenecks
研究了具有一对点瓶颈环上非对称排它过程的一般非齐次平衡态。我们发现,由于一个基本的普遍特征,在这个模型中的粗粒度的稳态密度的测量解决瓶颈结构只有部分。出乎意料的是,它显示本地化-离域过渡和限制离域域壁,控制的粒子数量守恒和瓶颈竞争之间的相互作用,为中等粒子密度。
2014-08-14 cond-mat.stat-mech
The Discrete-Time Facilitated Totally Asymmetric Simple Exclusion Process
描述了一维离散易化完全非对称简单排斥过程(F-TASEP)的平移不变定态。在这个系统中,位于$Z$中的$j$位点的粒子以整数倍跳跃到$j+1$位点,前提是$j-1$位点被占据,而$j+1$位点为空。这定义了从$\{0,1\}^{Z}$上的任何指定初始配置开始的确定性不可逆动力学演化。当开始与伯努利产品测量密度$ρ$的系统接近一个稳定的状态,在$ρ=1/2$和$ρ=2/3$相变。我们讨论了这些状态在不同的密度制度$0<ρ<1/2$,$1/2<ρ<2/3$,和$2/3<ρ<1$的各种属性,例如,我们表明,对相关$g(j)=\langleη(i)η(i+j)\rangle$满足,对于所有的$n\in Z$,$\sum_{j=kn+1}^{k(n+1)}g(j)=kρ^2$,与$k=2$时,$0 \le ρ\le 1/2$和$k=3$时,$2/3 \le ρ\le 1$,和猜想(在模拟的基础上),相同的身份持有$k=6$时,$1/2 \le ρ\le 2/3$。上面提到的$ρ<1/2$稳态也是密度为$ρ$(具有伯努利初始状态)或在粒子和空穴交换之后密度为$1-ρ$的确定性离散时间TASEP的稳态。
2020-06-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Velocity correlations of a discrete-time totally asymmetric simple-exclusion process in stationary state on a circle
研究了一维有限格点上具有周期边界条件的完全非对称简单排斥过程(TASEP)的离散形式。如果下一个站点为空,则站点上的每个粒子以$0 \leq p \leq 1$的概率跳到下一个站点。该条件可以通过颗粒和下一个颗粒之间的空位的数目$n$为正的条件来重新表述。然后,平均速度由跳跃概率$p$和$n \geq 1$的概率的乘积给出。通过将TASEP映射到另一个被称为零程过程的驱动扩散系统,证明了在定态下空位的分布函数是由因子分解形式精确给出的。我们定义$k$ -粒子速度关联函数为稳态分布中$k$粒子速度乘积的期望值。结果表明,它不依赖于$k$粒子在圆上的位置,而只依赖于$k$的数量。利用高斯超几何函数给出了所有速度关联函数的显式表达式。详细研究了两个粒子速度的协方差,证明了在热力学极限下,两个粒子的速度是渐近独立的。
2011-10-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Integrable Floquet dynamics, generalized exclusion processes and "fused" matrix ansatz
我们提出了一个一般的方法来构造可积随机过程,两步离散时间Floquet动力学,从转移矩阵形式主义。该模型可以被解释为离散时间并行更新。该方法可以应用于周期和开放的边界条件。我们还展示了如何平稳分布可以建立一个矩阵产品状态。作为一个例子,我们构建了一个并行的离散时间动态与R-矩阵的SSEP和ASEP,并提供相关的平稳分布的矩阵产品的形式。我们使用这个一般框架引入新的可积广义排斥过程,其中一个固定数量的粒子是允许在每个晶格网站反对(单粒子)排斥过程模型。它们是使用R-矩阵(和K-矩阵的开边界条件)的SSEP和ASEP的融合过程。我们发展了一种新的方法,我们称之为“融合”矩阵分析法,以矩阵乘积的形式显式地建立平稳分布。我们使用这种代数结构来计算物理观测量,如关联函数和平均粒子流。
2018-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Numerical Method for Accessing the Universal Scaling Function for a Multi-Particle Discrete Time Asymmetric Exclusion Process
在一维Kardar-Parisi-Zhang曲面增长的普适类中,Derrida和Lebowitz不仅证明了标度指数的普适性,而且证明了整个标度函数的普适性.自从德里达和Lebowitz的原始出版物[PRL 80 209(1998)]以来,这种普适性已经在KPZ普适性类中的各种连续时间、周期边界系统中得到了验证。在这里,我们提出了一个数值方法直接检查整个粒子通量的不对称排斥过程(ASEP),从而提供了一种替代更困难的累积量比的研究。利用这种方法,我们发现Derrida-Lebowitz标度函数(DLSF)能恰当地刻画单粒子离散时间系统的大系统尺寸极限(N->infty),即使在系统尺寸很小(N <= 22)的情况下也是如此.这一事实使我们不仅可以验证DLSF正确表征多粒子离散时间非对称排斥过程,而且还提供了一种方法来数值求解感兴趣的量,如粒子跳跃通量。因此,这种方法可以进一步增加研究的便利性和可访问性,涉及更具挑战性的动态,如开放边界ASEP。
2005-09-15 cond-mat.stat-mech
Stationary States of the One-Dimensional Discrete-Time Facilitated Symmetric Exclusion Process
我们描述了$\mathbb{Z}$上的易化排它过程的极值平移不变定态。在这个模型中,所有粒子在一个被占用和一个空邻居的网站上跳到空邻居网站,如果两个粒子试图跳到同一个空网站,我们随机选择一个成功。ETIS态对于密度$ρ<1/2$、$ρ=1/2$和$1/2<ρ<1$是定性不同的,但是在每个密度区域中,我们发现可以被分组为族的状态,每个族与$\{0,1\}^{\mathbb{Z}}$上的所有遍历测度的集合自然对应。对于$ρ<1/2$有一个这样的家庭,包含所有的遍历状态,其中两个相邻的被占领的网站的概率为零。对于$ρ=1/2$,有两个系列,其中配置分别以恒定速度2向左和向右平移。对于高密度的情况,有一个连续的家庭。我们表明,所有ETIS国家的密度$ρ\le1/2$属于这些家庭,并推测,也在高密度有没有其他ETIS国家。我们还研究了可能的ETIS状态,可能会发生,如果猜想失败。
2022-01-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exact density profiles for fully asymmetric exclusion process with discrete-time dynamics
在前序序列动力学的情形下,利用我们最近关于有限开边界链的精确结果中的热力学极限,得到了半无限链上一维完全非对称简单排它过程稳态下的精确密度分布.子晶格平行动力学的相应结果遵循由Raublsky和Schreckenberg [Physica A 245,139(1997)]获得的关系,并且对于平行动力学,遵循由Evans,Raublsky和Speer [J. Stat. 95,45(1999)]。通过将适合于并行更新的渐近结果与后一篇文章中的结果进行比较,我们修正了文中给出的结果中的一些技术性错误。
2001-01-02 cond-mat.stat-mech
Metric properties of discrete time exclusion type processes in continuum
引入并研究了一类新的具有同步更新的连续统排斥型过程。遍历平均的粒子速度和它们的连接到其他统计量,特别是粒子密度(所谓的基本图)进行了严格的分析。主要的技术工具是以非标准方式应用的“动态”耦合:我们不证明成功耦合的存在(甚至可能不成立),而是将其存在/不存在作为重要的诊断工具。尽管这种方法不能直接应用于格系统,它允许获得新的结果的格系统嵌入到系统的连续。交通流建模的应用进行了讨论。
2009-10-29 cond-mat.stat-mech math.DS math.PR
Current fluctuations for totally asymmetric exclusion on the relaxation scale
在时间为$T\sim L^{3/2}$的弛豫区研究了具有$L$位的一维完全非对称排斥过程的电流涨落。利用Bethe方法,在热力学极限$L\to\infty$下,精确地计算了具有特殊初态和终态条件的演化周期系统的涨落概率分布的Fourier变换.发现它等于耦合常数等于重新标度时间$T/L^{3/2}$的线性势中标量场的离散实现的总和。
2015-01-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stochastic Dynamics of Discrete Curves and Multi-type Exclusion Processes
本文研究了相互作用的一维扩散系统的连续极限,这些极限是由具有各种编码表示的离散曲线的随机畸变引起的。这些系统本质上是一个反应扩散的性质。在不可逆的情况下,不变测度一般具有非吉布斯形式。相应的稳态政权详细分析的帮助下,标记的粒子和状态图的概率电流的周期扩展。因此,在Lotka-Volterra方程中出现的常数-描述了稳态的流体极限-可以直接在离散水平上追溯到标记粒子循环系数。电流波动也进行了研究,拉格朗日是通过迭代方案。为了检验,在可逆情况下分析并求解了导致大偏差泛函的相关Hamilton-Jacobi方程。
2006-11-10 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Hard rod gas with long-range interactions: Exact predictions for hydrodynamic properties of continuum systems from discrete models
一维硬棒气体被明确地构造为离散系统的极限:包含任意长度粒子的排斥过程。这些连续多体系统一般不表现出相同的流体动力学特性作为基础的离散模型。考虑作为例子的硬棒气体与额外的长程相互作用和广义不对称排斥过程的扩展粒子($\ell$ -ASEP),它示出了如何连续和离散系统之间的对应关系必须建立起来。这开辟了一个新的可能性,准确地预测欧拉标度下的连续系统的流体动力学行为,通过解决其离散对应的分析或数值工具。作为一个例子,完全不对称排斥过程($\ell$ -TASEP)的模拟进行了比较,模型的解析解,并适用于相应的硬棒气体。短程相互作用的情况单独处理。
2004-09-23 cond-mat.stat-mech
Family of Commuting Operators for the Totally Asymmetric Exclusion Process
利用Bethe Answer技巧研究了完全非对称排它过程的代数结构。从局部跳跃算子生成的代数的性质,我们明确地构造了与马尔可夫算子交换的算子(称为广义哈密顿算子)的层次结构。转移矩阵,这是这些运营商的生成函数,示出代表一个离散的马尔可夫过程与长程跳跃。我们给出了一个一般的组合公式的连接汉密尔顿通过采取的转移矩阵的对数。这个公式是证明使用符号计算程序的前十个连接的运营商。关键词:ASEP,代数贝特安。PAC编号:02.30.Ik,02.50。r,75.10. Pq.
2007-06-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Local ergodicity in the exclusion process on an infinite weighted graph
在适当的时空尺度下,我们对覆盖无限权图的增球序列上的(边界驱动的)对称排它过程建立了一个抽象的局部遍历定理。证明是基于1-块和2-块的估计,利用图的电阻结构,移动粒子引理最近建立的作者和离散调和分析。我们的遍历定理适用于任何无限加权图上的随机游动是强返回的在巴洛,Delmotte,和Telcs的意义,这些包括许多树,分形图,和随机图所产生的渗滤。本文的主要结果被用来证明Sierpinski垫片上边界驱动排它过程的联合密度流流体动力学极限,这在即将发表的与M。Hinz和A.捷夫
2017-08-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Finite temperature correlation functions from discrete functional equations
提出了一种基于泛函方程的海森堡链静态有限温度关联函数的新方法。一个非齐次推广的n-网站密度算子被认为是。具有有限但任意Trotter数的格点路径积分公式允许推导出一组关于谱参数的离散函数方程。我们表明,这些方程产生一个独特的特征的密度算子。我们的功能方程是一个离散版本的减少q-Knizhnik-Zamolodchikov方程在零温度情况下的研究中发挥了核心作用。作为一个自然的结果,并且独立于Jimbo,Miwa和Smirnov(2009)给出的论点,我们证明了非齐次有限温度关联函数具有与零温度相同的显着结构:它们是最近邻关联函数的乘积之和。
2012-08-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Non-equilibrium fluctuations of gradient exclusion processes in dimension $d\le 3$
IMPA(巴西数学纯应用研究所);Univ. Rouen Normandie, CNRS Normandie Univ, LMRS UMR 6085(鲁昂诺曼底大学);Department of Mathematics University of Arizona(亚利桑那大学)
研究维度 $d\le 3$ 的梯度排斥过程的非平衡涨落,证明其密度涨落场在扩散尺度下收敛到线性随机偏微分方程的解。
2026-09-30 cond-mat.stat-mech math.PR
Exclusion processes on networks as models for cytoskeletal transport
我们提出了一个研究网络上的排斥过程作为模型的复杂的运输现象,特别是主动运输的马达蛋白沿细胞骨架。我们认为,网络上的主动输运过程自发地发展在不同尺度上的密度不均匀性。这些异质性可以通过多种多尺度因素来调节,例如排斥相互作用的相互作用、传输过程的非平衡性质和网络拓扑结构。我们展示了如何有效率的方法,可以通过复杂的网络从一个单一的段的相图的运输过程的稳态的理解。对于排斥过程,我们合理化的定态可以分为三个定性不同的制度:一个均匀的阶段,以及非均匀的网络和段阶段。特别地,我们在这里提出了一个非平衡统计物理的三个范例模型的网络上的定态的研究:完全不对称的简单排斥过程,部分不对称的简单排斥过程和完全不对称的简单排斥过程与朗缪尔动力学。通过这些模型,我们可以在平衡(由于沿着网络的双向运动或无限扩散)和沿着网络的非平衡主动定向运动之间进行插值。对这些模型的研究进一步阐明了活动现象中密度不均匀性的出现。
2013-04-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.bio-ph
Approximate Approach to Compute Characteristics of Inhomogeneous TASEP with Open Boundaries
本文针对具有开放边界的非均匀TASEP,提出了一种计算粒子流率和格点密度的近似方法,并推广至连续时间过程,评估了其准确性,可应用于交通和统计物理模型。
2025-10-31 cond-mat.stat-mech math.OC
Propagation of Discrete Solitons in Inhomogeneous Networks
在许多物理应用中,孤子在支撑体上的传播,其拓扑性质可能引起新的有趣的效应。本文研究了孤子在具有拓扑不均匀性的链上的传播,这种拓扑不均匀性是由链上插入有限离散网络而产生的。对于由一个链接到链的一个单一的网站连接的网络,我们推导出一个一般的标准,产生完美的反射和传输的旅行孤子的动量,我们讨论了孤子运动的链与拓扑不均匀性。
2005-07-22 cond-mat.stat-mech nlin.PS
The Quantum Symmetric Simple Exclusion Process in the Continuum and Free Processes
Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, CNRS, ENS & Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院与巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学)
本文提出量子对称简单排斥过程在连续域中的表述,探讨其作为非交换过程的特性,并为宏观波动理论的量子扩展奠定基础。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Cutoffs for exclusion and interchange processes on finite graphs
本文在有限图$G_N=(V_N,E_N)$上证明了一个关于对称排斥和交换过程的截断的一般定理,并假设这些图是几何和谱收敛于一个紧度量测度空间,或者它们同构于离散布尔超立方体.具体地,截止发生在时间$\displaystyle t_N= (2γ_1^N)^{-1}\log |V_N|$,其中$γ_1^N$是$G_N$上的对称随机游动过程的谱间隙。在前一种假设下,我们的定理适用于图上的上述过程,如:任意整数维$d$的$d$维离散网格和环面;固定$L$的圈的$L$次幂,也称为.所述$L$ -相邻换位混洗;以及自相似分形图及其乘积。
2020-12-23 cond-mat.stat-mech math.CO math.PR
Stroboscopic exclusion process: a first-moment-driven dynamics
我们定义了一个新的变种的排斥过程在离散时间的跳跃概率,取决于最后一次跳跃。在一个特定的限制跳跃概率和适当的缩放限制的空间和时间,我们计算的粒子密度的时间演化从一个任意的初始配置,封闭的边界条件。论证的核心是对矩的时间演化的分析。数值结果与预测结果进行了比较,并给出了很好的协议。
2020-10-15 cond-mat.stat-mech
Nonlinear macroscopic transport equations in many-body systems from microscopic exclusion processes
在非理想环境中描述颗粒在宏观或介观水平上的输运在从生物学中的细胞间和细胞内输运到多孔介质中的扩散的领域中构成了基本的理论挑战。然而,通常来自多体相互作用或反映复杂和限制环境的约束的性质在微观水平上得到更好的理解和建模。在本文中,我们研究微观排斥过程和平均场方程之间的微妙联系,由此产生的连续极限。本文导出了一个适用于描述外场作用下非均匀介质中输运的广义非线性对流扩散方程。此外,从最近引入的排斥过程涉及的代理与非零尺寸的灵感,我们介绍了一个修改后的扩散方程,适合于描述传输在非理想流体的$d$维硬球。我们考虑应用我们的方程的扩散问题的吸收球在一个非理想的自拥挤的流体和重力沉降的问题。我们表明,我们的形式主义允许一个恢复已知的结果。此外,我们引入了点样和扩展拥挤的概念,指定不同的路线,从微观排斥过程获得宏观输运方程。
2013-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Notes on Inhomogeneous Quantum Walks
本文研究了[Y. Shikano和H. E { \bf 82},031122(2010)]。我们建立的演化算子,这类似于霍夫施塔特蝴蝶的频谱的对称性。
2011-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Fluctuations in the discrete TASEP with periodic initial configurations and the Airy_1 process
考虑离散时间序列更新的完全非对称简单排除过程。选定的粒子的位置的联合分布表示为一个Fredholm行列式与核定义一个有符号的行列式点过程。我们专注于周期性的初始条件,粒子占据dZ,d>=2。在适当的大时间标度极限下,粒子位置的涨落可用Airy_1过程描述。解释为一个增长模型,这证实了普遍性的波动与平坦的初始条件的一组离散的斜率。
2006-11-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exclusion type spatially heterogeneous processes in continuum
研究了连续介质中确定性离散时间排斥型空间非均匀粒子过程。这种类型的一个典型例子是一个交通流模型的障碍:交通信号灯,减速带,空间变化的本地速度等遍历平均粒子速度的获得和它们的连接到其他统计量,特别是粒子和障碍物密度(所谓的基本图)进行了严格的分析。主要的技术工具是一个“动态”耦合结构应用在一个非标准的方式:而不是证明存在的成功耦合(这甚至可能不成立),我们使用它的存在/不存在作为一个重要的诊断工具。
2011-06-06 cond-mat.stat-mech math.DS
Gaussian fluctuations of spatially inhomogeneous polymers
非均相聚合物在自然界和生物技术应用中的各种细胞过程中发挥着重要作用。在有限温度下,非均匀聚合物表现出非平凡的热波动。在更广泛的背景下,这些是空间非均匀系统中波动的相对简单的例子,与均匀系统相比,它们的理解较少。我们开发了一个统计理论的扭转,拉伸和弯曲高斯波动的不均匀聚合物,其中的不均匀性是一个包含变量的大小和机械性能,使用连续和离散的方法。首先,我们在连续场论中解析地计算了非均匀聚合物的完整本征值和本征模谱。特别地,我们证明了包含体内外的波数在本征值指数中几乎是线性的,并且具有非平凡系数。其次,我们解决了相应的离散问题,并强调连续谱和离散谱之间的根本区别。特别是,我们表明,在一定的波数以上的离散谱的变化定性和离散倏逝本征模,没有连续对应,出现。这些差异的统计热力学意义,然后探讨通过计算波动引起的力量与自由能的变化与夹杂物的性质(例如~通过吸附分子形成的不均匀性)或具有外部几何约束。前者,这是波动引起的贡献吸附分子的结合力,被证明是由短波长的影响,因此不能使用连续的方法计算。后者,另一方面,被证明是占主导地位的长波长形状的波动,因此是适当的连续理论描述。
2016-09-29 cond-mat.stat-mech
Steady states and phase transitions in heterogeneous asymmetric exclusion processes
研究了具有空间非齐次跳跃率的完全非对称排斥过程(TASEP)的非平衡稳态。考虑到平稳变化的跳跃率,我们表明,在一般的稳态分类的稳态电流直接类比具有均匀的跳跃率开放TASEP。我们计算的稳态体积密度分布,这是现在的空间不均匀。我们还获得了控制参数的平面中的相图,其虽然具有通常为曲线的相边界,但具有与常规开放TASEP的对应物相同的拓扑结构,与跳频率函数的形式无关。这揭示了一种在批判现象中没有遇到的普遍性。令人惊讶的是,与具有均匀跳跃的开放TASEP中的相变相反,我们对该模型中的相变的研究表明,所有三个相变本质上都是{ \em一阶}。{我们还证明,这个模型承认离域域壁(DDW)的相边界划分广义的低和高密度相在这个模型中。然而,与在具有均匀跳跃的开放TASEP中观察到的DDW相比,本模型中DDW的包络通常是曲线。
2022-12-30 cond-mat.stat-mech
Symmetric Exclusion Process under Stochastic Resetting
本文研究了对称排斥过程(SEP)在随机重置中的行为,其中系统的构型以固定速率$r.$重置为阶梯状轮廓.我们发现重置的存在强烈地影响SEP的静态和动态性质.我们计算了精确的随时间变化的密度分布,并表明定态的特征是非平凡的不均匀分布,而$r=0.$的分布是平坦的。我们还表明,$r>0$的平均扩散电流随时间线性增长,$t,$的增长与$r=0.$的$\sqrt{t}$的增长形成鲜明对比。我们确定了系统中的复位电流,该复位电流是由于粒子突然重新定位到阶梯状配置而出现的,并且与扩散电流强烈相关。我们表明,平均复位电流是负的,但其幅度也随时间线性增长$t.$我们还计算的扩散电流,复位电流和总电流(扩散和复位电流的总和)的概率分布使用更新的方法。我们表明,虽然扩散和重置电流的平均值周围的典型波动通常是高斯分布的总电流的分布显示出很强的非高斯行为。
2019-10-15 cond-mat.stat-mech
Asymmetric exclusion processes with shuffled dynamics
研究了具有周期边界条件的非对称简单排斥过程(ASEP)的混洗动力学。在这种类型的更新中,在每个离散时间步中,粒子以随机序列更新。这样的更新对于若干应用是重要的,例如,对于二维行人流的某些模型。对于具有混洗动力学和相关截断过程的ASEP,对于确定性运动(p=1)获得了精确结果。由于混洗动力学本质上是随机的,因此这种情况也是非平凡的。对于随机运动(0<p<1)的情况下,它表明,与以前研究的所有其他更新相比,ASEP与洗牌更新没有一个产品测量稳定状态。导出了稳态分布和基本图的近似公式,与模拟数据吻合得很好。
2005-09-21 cond-mat.stat-mech
Frozen shuffle update for an asymmetric exclusion process with open boundary conditions
我们引入了一种新的更新算法的排斥过程,更适合于行人交通的建模。行人被建模为在离散晶格上跳跃的核心粒子,并以固定的顺序更新,由每个行人的相位决定。虽然周期性边界条件的情况下,研究了在同伴的文件,我们认为在这里的情况下,开放的边界条件。全相图分析预测,并表现出自由流动相和堵塞相之间的过渡。的密度分布预测的框架中的畴壁理论,并比较蒙特卡罗模拟,特别是在附近的过渡。
2011-07-19 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
$N$-tag Probability Law of the Symmetric Exclusion Process
对称排斥过程(SEP)是一种典型的受限系统次扩散模型,其中粒子在具有核心约束的离散线上对称跳跃。这种反常行为是由粒子不能相互超越的要求引起的强空间相关性的直接结果。即使这一事实已被定性承认了很长一段时间,到目前为止,还没有完全定量确定这些相关性。在这里,我们研究的联合概率分布中的任意数量的标记粒子的SEP。我们确定分析的大的时间限制的所有累积量的任意密度的粒子,和他们的全部动态的高密度限制。在此极限下,我们揭示了一个通用的标度形式共享的累积量,并获得了时间依赖的大偏差函数的问题。
2018-01-24 cond-mat.stat-mech
Topologically ordered phase states: from knots and braids to quantum dimers
我们考虑系统的普遍统计性质,其特征在于与宏观简并的基态的相态。在这样的系统中的一个可能的拓扑顺序由非线性离散方程描述。我们专注于广义不相容原理统计的情况下发生的离散方程。证明了它们的精确解是某个量子群的不可约表示的量子维数。这些解提供了广义不相容原理统计量和辫子统计量相遇的一个例子。我们提出了一种利用一维拓扑结构的编织特征的打结场组态的投影来构造量子二聚体模型的方法。
2007-06-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Run-and-tumble in a crowded environment: persistent exclusion process for swimmers
拥挤的运行和翻滚的游泳者,如细菌的动力学的效果进行了研究,使用一个离散的格子模型的相互排斥的粒子,以恒定的速度沿着一个方向,是随机的速率$α$。在静止状态下,发现系统分裂成密集的团簇,其中粒子被捕获或停止移动。这些簇的特征尺寸在1D和2D中主要按$α^{-0.5}$缩放。对于一系列的密度,由于合作效应,停止时间尺度为${\cal T}_{1d}^{0.85}$和${\cal T}_{2d}^{0.8}$,其中${\cal T}_d$是与集群边界的运动相关联的扩散时间。我们的研究结果可能有助于了解生物膜形成的早期阶段。
2013-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
One-transit paths and steady-state of a non-equilibrium process in a discrete-time update
我们证明了在子格平行更新方案中具有开边界的非对称简单排它过程的配分函数等于定义在对角旋转正方格上的二维单渡越行走模型的配分函数.它还表明,在这些系统中定义的物理量是通过一个相似变换相关。
2011-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Inhomogeneous quenches and GHD in the $ν= 1$ QSSEP model
SISSA and INFN Sezione di Trieste(的里雅斯特科学高等研究院和意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Dipartimento di Fisica and INFN Sezione di Pisa(比萨大学物理系和意大利国家核物理研究所比萨分部)
本文首次将量子广义水力学应用于随机量子系统,通过研究非均匀淬火和域墙融化等场景,推导了准粒子占据函数的演化并计算了纠缠熵的统计特性。
2026-07-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of non-Markovian exclusion processes
在物理学、生物学或社会科学中,驱动扩散系统常被用作集体输运现象的简单离散模型。非对称简单排斥过程(ASEP)是描述受排斥体积相互作用的实体的噪声驱动运动的一个典型模型,近年来人们对它的许多变体进行了研究。虽然在标准ASEP中噪声是泊松的,因此过程是马尔可夫的,但在许多应用中,激活噪声的统计数据具有非标准分布,可能具有内部自由度或外部来源导致的记忆效应。这导致了时间相关性,并可以显着影响电流密度关系的形状,最近已经研究了一些方案。在本文中,我们报告了一个一般框架,以获得基本图的非泊松噪声驱动的ASEP有效地使用只有两个简单的量,即,跳跃分布的平均剩余寿命和适当定义的时间相关长度。我们证实了我们的结果,详细的数值研究周期性边界条件下的各种噪声统计,并讨论我们的方法可以应用到更一般的驱动扩散系统。
2015-01-03 cond-mat.stat-mech
The totally asymmetric exclusion process on a ring: Exact relaxation dynamics and associated model of clustering transition
研究了具有固定粒子数的有限环上离散时间的完全非对称简单排它过程。对于周期性边界条件,定义了后向序序列更新的一个不变性版本。我们证明,这样定义的更新导致一个稳定的状态,所有可能的粒子配置具有相等的概率。使用传播子的精确解析表达式,我们找到了条件概率、平均速度和扩散常数在所有演化阶段的生成函数。导出了TASEP在任意尺寸和颗粒填充的圆环上的定常速度的精确和显式表达式。小系统向稳定状态的演变被清楚地证明。将母函数视为热力学系统的配分函数,研究其在复逸度平面上的零点。在足够长的时间内,零环的大小增加的模式提供了相关的二维晶格路径模型在低逸度到一个集群阶段的过渡的证据。
2005-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pinned or moving: states of a single shock in a ring
具有开放边界的完全不对称排斥过程(TASEP)在足够小的注入和抽取速率下会表现出移动激波或离域畴壁(DDW)。相反,在类似条件下,非均匀环中的TASEP显示出钉扎冲击或局部畴壁(LDW)[参见,例如,H. Hinsch和E. Frey,{ \em Phys. Rev. Lett.} { \bf 97},095701(2006)]。通过研究周期性的排斥过程组成的驱动(TASEP)和扩散段,我们发现LDW和DDW之间的平滑过渡,后者模仿DDW在一个开放的TASEP,基本上由扩散段的波动控制。平均场论结合蒙特卡罗模拟被用来描述出现的非平衡稳态.我们的研究提供了一个明确的路线,以控制周期性系统中的冲击波动的程度,并应在细胞生物运输的分子马达的可用性是速率限制约束有关。
2019-02-11 cond-mat.stat-mech
Combinatorial mappings of exclusion processes
我们回顾各种组合的解释和映射的完全不对称,部分不对称和对称的简单排斥过程(TASEP,PASEP,SSEP分别)的定态概率。在这些稳定状态下,一个配置的统计权重是由矩阵乘积确定的,矩阵乘积可以用广义梯形算子明确表示。这就给具有某些性质的随机游动的枚举提供了一种自然的联系。具体地说,有一个一对多映射的稳态配置到一个更大的状态空间的离散路径,其本身映射到一个更大的状态空间的数量排列。通常的情况是,扩展空间中的配置权重具有相对简单的形式(例如,玻尔兹曼分布)。同时,非平衡稳态的各种物理性质--如熵--可以用这个更大的状态空间是如何被划分的来解释。这些映射有时允许非常简单地导出物理结果,相反,物理方法允许解决一些新的组合问题。这项工作汇集了分散在组合学和统计物理文献中的结果和观察,并提出了新的结果。这篇评论是针对统计物理学家的,他们虽然不是专业的组合学家,但却是有能力和热情的业余爱好者。
2020-02-10 cond-mat.stat-mech