Thermodynamics of Quantum Jump Trajectories
我们应用大偏差方法研究耗散量子系统中的轨道。我们表明，在很长的时间限制量子跳跃的统计可以理解从热力学参数利用大偏差和自由能函数之间的类比。这种方法是特别有用的发现罕见的耗散轨迹的属性。我们还证明，通过一个明确的量子映射，一个系统的罕见的轨迹可以实现为一个替代系统的典型轨迹。
2009-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics with continuous information flow
我们提供了一个统一的热力学形式主义描述的信息传输的自治以及随机热力学描述的非自治系统。我们演示了如何在辅助系统中不断生成信息，然后将其传输到相关系统，该系统可以利用它来为其他不可能的过程提供燃料。事实上，当联合系统满足第二定律时，相关系统的熵平衡被与两个系统之间的互信息率相关的信息项所修改。我们表明，许多重要的结果，以前推导出的非自治麦克斯韦恶魔可以从我们的形式主义和使用循环分解分析在稳态运行的自治系统中的连续信息流。一个模型系统被用来说明我们的研究结果。
2014-06-30 cond-mat.stat-mech
Continuous time-reversal and equality in the thermodynamic uncertainty relation
我们引入了一个连续的时间反演操作，通过一个连续的随机动力学家族连接的不可逆马尔可夫动力学的稳定状态的时间向前和时间反向的轨迹。这种连续的时间反演使我们能够推导出一个更紧密的版本的热力学不确定性关系（TUR），涉及相对于其本地平均值评估的观测值。此外，实现连续时间反演的动力学家族包含介于时间正向动力学和时间反演动力学之间的平衡动力学。我们表明，这种均衡的动态，加上适当的选择的观察，把不平等的TUR到一个平等。我们证明了我们的研究结果的例子中扩散的粒子在倾斜的周期性电位。
2022-01-07 cond-mat.stat-mech
Rare events and breakdown of simple scaling in the Abelian sandpile
由于不变性和守恒性，二维阿贝尔沙堆服从多重分形，而不是有限尺寸标度。在热力学极限，一个消失的小部分大雪崩占主导地位的统计和一个恒定的间隙缩放恢复在较高的时刻的倾倒分布。因此，罕见的事件形状的缩放模式的大部分，并保留有效指数的意义，这可以确定的基础上的数值和精确的结果。
1998-07-16 cond-mat.stat-mech
Microstates : Do the outliers worth
本文通过气体粒子模拟研究稀有事件对熵演化的影响，发现局部熵减可被类引力稳定，但全局熵仍遵循第二定律，揭示统计涨落与宏观热力学行为的关联。
2025-06-19 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
Stochastic thermodynamics of system with continuous space of states
我们分析了具有连续状态空间的系统的随机热力学。演化方程，熵产生率，和其他结果得到了一个连续的时间限制的离散时间制定。我们指出的作用，时间反演和耗散部分的概率流的熵的生产。我们表明，熵产生率是一个双线性形式的耗散概率电流的组件与系数的精度矩阵的组件相关的高斯噪声。我们还分析了一类噪声，它使能量函数沿随机轨道严格恒定，适合描述一个孤立系。这种类型的噪声导致非零熵产生，从而导致系统中熵的增加。这一结果与刘维方程预测的熵的不变性形成对比，刘维方程也描述了一个孤立系。
2020-08-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of a continuous medium with electric dipoles and magnetic moments
本文分析了在电磁场存在下，具有自发电偶极子和磁矩的带电多组分流体的热力学。考虑到电流密度和应力张量的化学组成，导致三种类型的耗散项：标量，矢量和伪矢量。标量项占化学反应性，矢量项占运输和伪矢量项占松弛。的线性唯象关系，来自不可逆的演变，特别是描述莱曼和电动莱曼效应，德拜弛豫的极性分子和Landau-Lifshitz弛豫的磁化强度。这种形式主义解释了热的和电的磁化积累和磁化波。它还预测，温度梯度会影响磁涡旋的动力学，并驱动磁化波。
2013-06-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic formalism and large deviation functions in continuous time Markov dynamics
热力学形式主义，这是第一次开发的动力系统，然后应用到离散马尔可夫过程，原来是非常适合连续时间马尔可夫过程，以及，提供的定义是在一个适当的方式解释。此外，它还可以用一个可观测量的母函数来表示，然后推广到其他可观测量。特别是，简单的可观察的$K$给出了在给定的时间间隔内发生的事件的数量，原来已经包含动态相变的签名。对于平衡态的平均场模型和大系统的极限，形式主义是相当简单的应用，并显示如何热力学相变可以修改系统的动力学性质。这与q态平均场Potts模型，其中伊辛极限q=2被发现是定性不同于其他情况下，这是例证。
2007-03-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamically consistent flocking: From discontinuous to continuous transitions
引入热力学一致的群集格气模型，通过精确粗粒化解析研究其流体力学行为，发现自驱动非微扰地影响相图，导致连续或不连续的群集转变。
2024-05-20 cond-mat.stat-mech
Quantum thermodynamic uncertainty relation for continuous measurement
我们利用量子估计理论导出了马尔可夫开放量子系统中的热力学不确定关系，它限制了连续测量的涨落。导出的量子热力学不确定性关系适用于满足标度条件的任意连续测量。我们推导出两个关系;第一个关系由动力学活动限制涨落，第二个关系由熵产生限制涨落。我们将我们的边界应用到一个由激光场驱动的二能级原子和一个具有跳跃和扩散测量的三能级量子热机中。我们的结果表明，存在一个普适的约束上的波动，无论连续测量。
2020-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Universal Thermodynamic Inequality: Scaling Relations Between Current, Activity, and Entropy Production
本文提出一个普适热力学不等式，将非平衡系统的净速度、熵产生率与动力学活性联系起来，并引入无量纲比率统一离散与连续随机热力学，为纳米机器和活性系统的输运效率提供实验约束。
2025-08-22 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Measure of Intelligence
Institute for Biomedical Informatics, University of Kentucky（肯塔基大学生物医学信息学研究所）；Department of Computer Science, University of Kentucky（肯塔基大学计算机科学系）
提出智能是稀有但有效未来的合法放大，通过递归自模拟实现，并给出热力学度量，证明该结构对高智能必要且近乎充分。
2026-06-19 cond-mat.stat-mech cs.AI cs.IT
Thermodynamic uncertainty relation under continuous measurement and feedback with quantum-classical-transfer entropy
The University of Tokyo（东京大学）；Inamori Research Institute for Science (InaRIS)（稻盛科学研究所）
研究通过量子-经典转移熵量化连续测量获得的信息，揭示了电流精度受信息热力学成本约束，并展示反馈可提升精度同时抑制熵产。
2026-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Limits of Predictions in Thermodynamic Systems: A Review
在过去的二十年里，由于随机过程理论及其热力学解释的进步，人们对非平衡态热力学的兴趣又重新抬头。涨落定理提供了对任意远离热平衡的系统的动力学的基本约束。热力学不确定性关系约束了各种过程中精度的耗散成本。超额功和超额热的概念为完整的非平衡稳态热力学提供了基础，包括广义克劳修斯关系和热力学势。但这些一般性的结果也有其局限性：涨落定理涉及指数平均值，它可能敏感地依赖于不可观测的罕见轨迹;稳态热力学使用的是缺乏任何直接物理解释的对偶动力学。这篇评论的目的是提出这些当代非平衡热力学的核心结果，以这样一种方式，使每个索赔的权力，使物理预测可以清楚地评估，使用的例子，从当前的主题在软物质和生物物理学。
2017-11-15 cond-mat.stat-mech
Continuous information flow fluctuations
信息在具有反馈的非平衡过程热力学中起着关键作用。然而，关于小尺度设备中信息波动的性质以及它们与其他热力学量（如热和功）波动的关系，还有很多东西需要了解。本文导出了反馈冷却布朗粒子模型中信息流和部分熵产生的一系列涨落定理，并将它们推广到任意驱动扩散过程。然后，我们详细分析了反馈冷却模型的长期行为。我们的研究结果提供了深入了解的结构和起源的大偏差的信息和热力学量的自治麦克斯韦恶魔。
2016-11-23 cond-mat.stat-mech
Quantum thermodynamics of continuous feedback control
本文为连续测量和反馈下的开放量子系统建立了热力学形式体系，推导了功、热及熵产生表达式，并通过连续西拉德发动机和砰砰控制功提取方案验证，揭示了反馈控制系统的能量学与不可逆性。
2025-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Discrete-time thermodynamic uncertainty relation
我们推广了热力学不确定性关系，为时间连续稳态系统中的平均通量提供了熵上限（Gingrich等人，物理修订信函116，120601（2016）），时间离散马尔可夫链和时间对称，周期驱动下的系统。
2017-09-05 cond-mat.stat-mech
Quantum thermodynamics under continuous monitoring: a general framework
在过去的十年里，量子系统的热力学已经引起了越来越多的关注，与量子信息和统计物理有关，并且重点关注非经典签名。虽然第一种方法可以处理总体上的平均热力学量，但为了建立演化过程中量子和环境波动的影响，需要对开放系统进行连续的量子测量。在这里，我们提供了一个一般的理论框架，建立和解释热力学量子系统的非平衡演化是连续监测的介绍。我们回顾了量子轨道的形式主义及其在热力学场景中的一致应用，其中主要的量，如功，热和熵产生可以在随机水平上定义。不可逆性和波动定理的连接也进行了讨论，连同一些最近的发展，我们提供了一些简单的例子来说明一般的理论框架。
2022-04-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Mittag-Leffler Waiting Time, Power Laws,Rarefaction, Continuous Time Random Walk, Diffusion Limit
本文讨论了Mittag-Leffler函数及其相关的概率分布在更新过程和连续时间随机游动理论中的一些应用。特别是，我们显示了一个通用的幂律等待时间的Mittag-Leffler等待时间分布的渐近（长时间）等效通过重新缩放和重新加速的时钟的时间。通过第二次重新加速（通过重新标度空间变量），我们得到了连续时间随机游动在时间和空间上的幂律制度下的扩散极限。最后，我们展示了时间分数漂移过程作为一个扩散极限的分数泊松过程和作为一个从属的时空分数扩散。
2010-04-26 cond-mat.stat-mech math.PR
Thermodynamic approach to quantum cooling limit of continuous Gaussian feedback
本研究推导含系统动理学温度与量子信息流度量的广义热力学第二定律，建立高斯系统连续量子反馈冷却的基本界，该界可在大反馈增益的量子卡尔曼滤波器实验场景下饱和，并经悬浮纳米颗粒实验参数数值验证，为理解相关热力学约束提供通用框架。
2025-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Rare event simulation for stochastic dynamics in continuous time
随机动力学可加性路径泛函的大偏差问题及其数值方法近年来引起了人们极大的研究兴趣。我们专注于克隆算法在连续时间的收敛性能的问题，并建立连接到文献的粒子滤波器和顺序蒙特卡罗方法。这使我们能够推导出严格的收敛范围克隆算法，我们在本文中报告，在进一步出版的证明细节。倾斜的发电机表征的大偏差率函数可以关联到非线性过程，这引起了几个表示的动态和额外的自由度相关联的数值近似。我们详细讨论了这些选择，并结合过滤文献和克隆算法的见解，比较不同的方法，提高效率。
2019-06-10 cond-mat.stat-mech math.PR
The Canonical Distribution without Thermodynamic Limit
我们只需要平均能量的扩展性和乘法概率组成规则，得到连续的典型分布。推导是独立的热力学限制，而且它不使用通常的等先验概率假设。我们数值证明了我们的推导自由和振荡分子的影响。
2016-08-30 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of friction on graphs: Resistance, commute times, and optimal transport
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
研究通过证明热力学摩擦度量与通勤时间嵌入和电阻距离等价，揭示了概率在动态瓶颈传输的内在成本及热力学耗散与焦耳加热的关系，拓展了线性响应热力学与最优运输理论的联系。
2026-07-31 cond-mat.stat-mech
Finite-time thermodynamic uncertainty relation do not hold for discrete-time Markov process
热力学不确定性关系的离散时间对应物（P.Pietzonka等人，arXiv：1702.07699（2017））。我们通过构造一个具体的反例来证明这种关系并不成立。我们的发现表明，有限时间区间热力学测不准关系的证明，如果是真的，应该强烈依赖于时间是连续的这一事实。
2017-06-03 cond-mat.stat-mech
Finite-Time and -Size Scalings in the Evaluation of Large Deviation Functions: Numerical Approach in Continuous Time
了解随机系统的罕见轨迹是很重要的，因为它们具有潜在的影响。然而，它们的性质根据定义难以直接取样。种群动力学提供了一个数值工具，允许他们的研究，通过模拟系统的大量副本，这些副本受到有利于感兴趣的罕见轨迹的选择规则的影响。这种算法受到有限模拟时间和有限种群规模的影响，这可能使它们的使用变得微妙。在本文中，我们提出了一种数值方法，它使用有限的时间和有限尺寸标度的估计的大偏差函数的分布罕见的轨迹。我们提出的方法允许一个提取这些估计的无限时间和无限大小的限制-如所示的接触过程-提供了一个显着的改进的大偏差函数估计相比，标准的。
2017-05-10 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic entropy as a Noether invariant in a Langevin equation
研究了随机过程中热力学熵作为Noether不变量的性质。根据昂萨格理论，我们考虑热孤立系中热力学变量的朗之万方程。通过对Langevin方程的Martin-Siggia-Rose-Janssen-de Dominance作用量的分析，发现该作用量在准静态过程中具有连续对称性，从而导致热力学熵成为该对称性的Noether不变量.
2019-09-29 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of a continuous quantum heat engine: Interplay between population and coherence
我们提出了一个详细的热力学分析的三能级量子热机连续耦合到热和冷水库。该系统是由一个振荡的外场驱动，并由马尔可夫量子主方程描述。我们采用了与热力学一致的广义形式。我们计算的热量，功率和效率的系统的热力发动机的操作制度，并检查热力学的不确定性关系。系统的效率强烈依赖于蒸发器的结构，并且不同水平之间的相关性可能是理想操作的障碍。在量子系统中，热通量被分解为粒子数和相干部分。相干部分是量子系统特有的，与布居部分相反，它不能用线性响应区域中的简单级数展开来表示。我们讨论了人口和相干部分之间的相互作用如何影响的性能的热机。
2021-10-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics of Langevin systems under time-delayed feedback control: II. Nonequilibrium steady-state fluctuations
本文是连续时滞反馈控制下的Langevin系统的系列研究中的第二篇。我们之前的论文[Phys. Rev. E 91，042114（2015）]的目标是推导出第二定律类不等式，为平均提取工作提供界限。在这里，我们研究的随机波动的时间积分可观的，如与环境交换的热量，提取的工作，或（表观）熵产生。我们使用的路径积分形式主义和专注于长时间的行为在固定冷却制度，强调罕见事件的作用。这说明了由线性反馈驱动的朗之万谐振子的详细的分析和数值研究。
2016-12-15 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic resources in continuous-variable quantum systems
热力学资源，除了它们在功提取和其他热力学任务中众所周知的有用性之外，在不明显是热力学的任务中也常常是重要的。在这里，我们开发了一个框架，用于确定这些资源在不同的应用玻色子连续变量系统。引入类玻色子线性热操作模型操作可行的过程中，我们应用这个模型来确定唯一的量子性质玻色子状态，完善经典概念的热力学足智多谋。其中包括：（1）一套将平衡温度推广到量子、非平衡场景的类温度量;（2）量化系统在相空间位移中承载信息的能力的信噪比;以及（3）量化传感和参数估计任务中的分辨率的公认的非经典性度量。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Stochastic Thermodynamics Across Scales: Emergent Inter-attractoral Discrete Markov Jump Process and Its Underlying Continuous Diffusion
研究了连续随机非线性动力系统（Langevin或Fokker-Planck方程的扩散过程）与其涌现的离散吸引子间Markov跳变过程之间的数学热力学结构的跨尺度一致性.分析了系统的热力学态函数，如自由能$F$、熵$S$、熵产生$e_p$和自由能量耗散$\dot{F}$等，当连续系统用粗粒度离散变量描述时，我们表明，热力学来自底层的详细连续动力学是准确的亥姆霍兹自由能表示。也就是说，系统的热力学结构是相同的，如果一个人只采取中间道路，并开始与“自然”的离散描述，与相应的过渡率经验确定。通过“自然”，我们的意思是在热力学限制的大系统中，有一个内在的分离的时间尺度之间的内部和内部吸引动力学。这一结果概括了化学和Kramers理论的一个基本思想，包括热力学：虽然分子的机械描述是根据连续的键长和角度，化学反应是由质量作用定律与速率常数和随机热力学唯象地描述。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Discrete-time thermodynamic speed limit
本文研究离散时间马尔可夫链中的热力学速度极限，证明时间反演熵产生满足相应下界而时间倒推熵产生不满足，并为循环协议和单向跃迁系统推导出实用速度极限，且结果在连续时间极限下仍成立。
2025-07-07 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of continuous non-Markovian feedback control
反馈控制机制在科学技术中无处不在，在调节物理、生物和工程系统中发挥着重要作用。标准的热力学第二定律在测量和反馈存在的情况下不成立。到目前为止，大多数研究都扩展了离散，马尔可夫反馈协议的第二定律，然而，非马尔可夫反馈是无所不在的过程中，控制信号施加一个不可忽略的延迟。在这里，我们实验研究的热力学连续，时间延迟反馈控制使用的光悬浮，欠阻尼微粒的运动。我们测试的有效性，广义第二定律的界限从系统中提取的能量和研究的故障反馈冷却非常大的时间延迟。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Kinetic Pathways of Phase Decomposition Using Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamics Modeling. Part I: Continuous and Discontinuous Transformations
一个固体溶液分解成单独的相的动力学分析与运动方程最初开发的量子系统中的耗散过程。这个方程和最陡熵升量子热力学框架，它是其中的一部分，使得有可能跟踪非平衡系统中的动力学过程，同时保留经典平衡热力学的框架。一般的运动方程的情况下，一个特殊的二元合金的分解，和一个解决方案模型是用来建立一个近似的能量本征结构，或伪本征结构，合金系统。然后用伪本征结构求解该方程，得到唯一的反应路径和合金的分解动力学。对于一个假设的固溶体在低温下的溶解间隙，在此框架下预测一个连续的转变路径（spinodal分解）或不连续的（成核和生长）的条件下，证明。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Rare events in stochastic processes with sub-exponential distributions and the Big Jump principle
重尾分布随机过程中的罕见事件由大跳跃原理控制，该原理指出罕见的大波动是由单个事件而不是由相干小偏差的积累产生的。该原理已被严格证明为独立和同分布的随机变量的总和，最近已被扩展到更复杂的随机过程，包括Lévy分布，如Lévy行走和Lévy-Lorentz气体，使用有效率方法。我们回顾一般率形式主义，我们将其适用性扩展到连续时间随机游走和洛伦兹气体，都与拉伸指数分布，进一步扩大其适用性。我们推导出两个模型中罕见事件的概率密度函数的解析形式，阐明了拉伸指数的具体性质。
2020-01-16 cond-mat.stat-mech
Building continuous time crystals from rare events
对称破缺动力学相变（DPT）在非平衡系统的涨落中大量存在。在这里，我们表明，一个特定类别的DPT的光谱特征表现出最近发现的时间晶体相的物质的指纹。使用Doob的变换作为工具，我们提供了一种机制来建立时间晶体发电机从一些驱动扩散系统的稀有事件统计。分析的Doob的智能领域的过渡的序参量，然后导致的时间晶体排斥过程（tcEP），一个随机的格子气受到外部包装领域，提出了一个明确的稳态相变的时间结晶相，打破连续的时间平移对称性，并显示刚性和长距离的时空秩序。tcEP过渡的流体动力学分析揭示了与Kuramoto同步过渡的惊人相似性，但也有关键差异。可能的实验实现的tcEP进行了讨论。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.PS
Weighted Ensemble Milestoning (WEM): A Combined Approach for Rare Event Simulations
利用原子分子动力学直接模拟稀有事件是计算生物物理学中的一个重大挑战。完善的增强采样技术确实存在，以获得这样的系统的热力学函数。但是，发展从原子细节模拟获得长时间尺度过程动力学的方法是一个相对较不发达的领域。里程碑和加权系综（WE）方法是两种不同的分层策略，都显示出计算复杂的生物分子过程的长时间尺度的承诺。然而，两者都需要大量的计算资源投资。我们结合了WE和里程碑来计算数量级的可观测量，减少了CPU和挂钟时间。我们的加权系综里程碑方法（WEM）使用WE模拟收敛的过渡概率和里程碑之间的首次通过时间，其次是利用里程碑的理论框架，以提取整个过程的热力学和动力学性质。我们测试了我们的方法为一个简单的一维双阱势，一个11维的势能面与能量势垒，和生物分子模型系统丙氨酸二肽。我们能够恢复的自由能分布，时间关联函数，并在一个显着小的计算成本的势垒跨越事件的平均第一次通过时间。WEM有望将分子动力学模拟的适用性扩展到大系统的慢动力学，这远远超出了当今蛮力计算的范围。
2020-07-18 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Nonequilibrium thermodynamic potentials for continuous-time Markov chains
我们连接的平衡（EQ）过程的罕见波动和非平衡（NE）平稳过程的典型波动。在大偏差理论的框架下，这一观察使我们能够引入NE热力学势。对于连续时间马尔可夫链，我们确定了相关的共轭变量对，并提出了两个NE合奏：一个固定的动态和波动的时间平均变量，另一个固定的时间平均变量，但波动的动态。因此，我们表明，NE过程是等价的条件EQ过程，确保NE潜力是勒让德对偶。我们发现一个变分原理满足的NE电位，达到其最大值的NE定态和其第一导数产生的NE状态方程，和二阶导数产生的NE麦克斯韦关系推广的Onsager互惠关系。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Quantum phase transitions without thermodynamic limits
对有限维量子系统引入了一种新的微正则平衡态。平衡的特征是哈密顿量的期望值在水平面上均匀分布。提出的平衡态的显着特点是，相应的态密度是能量的连续函数，因此热力学函数是有限量子系统定义良好。然而，态密度一般不是一个解析函数。它表明，通用的量子系统，因此表现出二阶（连续）相变在有限的温度。
2006-04-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exergy of an open continuous medium
针对㶲定义依赖任意参考状态的问题，本文从一般定义出发推导开放连续介质的㶲平衡公式，并给出以地球大气为外部环境时的合适热力学参数。
2023-04-27 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Thermodynamics of Growth in Open Chemical Reaction Networks
本文研究开放CRN无限生长的热力学条件与效率，揭示输入方式及网络拓扑如何决定平衡或非平衡线性生长。
2023-10-12 cond-mat.stat-mech q-bio.MN
A thermodynamic formalism for continuous time Markov chains with values on the Bernoulli Space: entropy, pressure and large deviations
本文分析了一维自旋格1，.上连续时间马尔可夫链的遍历性，d}^N（也称为伯努利空间）。最初，我们考虑算子$L={\mc L}_A -I$作为无穷小生成元，其中\mc L_A是离散时间Ruelle算子（转移算子），并且A：{1，.，d}^N \to R是给定的固定Lipschitz函数。相关的连续时间平稳马尔可夫链将定义\emph{a priori}概率。给定Lipschitz相互作用V：\{1，.，d\}^{ \bb N} \to \mathbb{R}，我们对这种$V$的Gibbs（平衡）态感兴趣。这将是另一个连续时间平稳马尔可夫链。为了分析这个问题，我们将使用一个连续时间Ruelle算子（转移算子）自然地与V相关联。除此之外，我们将证明，连续时间Perron Frobenius定理在V是Lipschitz函数的情况下是正确的。我们还引入了一个熵，这是负的，我们考虑的变分原理的压力。最后，利用Y.基弗
2013-07-26 cond-mat.stat-mech math.DS math.PR
Mathematical, Thermodynamical, and Experimental Necessity for Coarse Graining Empirical Densities and Currents in Continuous Space
本文研究了连续空间中粗粒化经验密度和流的涨落特性，揭示了空间粗粒化在数学、热力学和实验上的必要性，为分析时间平均可观测量和单分子实验提供了新见解。
2022-08-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic Unification of Optimal Transport: Thermodynamic Uncertainty Relation, Minimum Dissipation, and Thermodynamic Speed Limits
热力学是从能量的角度研究物理系统的通用方法。近年来，随着随机和量子热力学领域的建立，热力学的思想已经被推广到小涨落系统。在数学和统计学中独立发展的最优传输理论关注的是如何将源分布最优地传输到目标分布，导出概率分布之间的有用度量，称为Wasserstein距离。尽管它们看起来不相关，但在连续态朗之万动力学的背景下，这些场之间的密切联系已经被揭示出来，为非平衡系统提供了几个重要的含义。在这项研究中，我们阐明了一个类似的连接离散的情况下，通过开发一个热力学框架离散的最佳运输。我们首先介绍了一种新的量称为动态状态迁移率，显着提高了热力学的不确定性关系，并提供洞察力的电流在非平衡马尔可夫跳跃过程的精度。然后，我们推导出变分公式，连接离散Wasserstein距离随机和量子热力学的离散马尔可夫动力学的主方程。具体地说，我们严格证明了Wasserstein距离等于不可逆熵产生和动态状态迁移率的最小产品在所有允许的马尔可夫动力学。这些公式不仅统一了热力学和最优输运理论在离散和连续情况下的关系，而且将其推广到量子情况。此外，我们还证明了所得到的变分公式在随机和量子热力学中的应用。
2023-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Thermodynamics of Associative Memory Continuous-Time Recurrent Neural Networks
针对连续时间循环神经网络内部动力学难解释的问题，本文提出带非对称耦合的类Hopfield联想记忆新型CTRNNs，搭建低维可观测量动力学与非平衡网络统计力学的桥梁，提升复杂序列编码网络的可解释性。
2025-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Time-Reversible Thermodynamic Irreversibility : One-Dimensional Heat-Conducting Oscillators and Two-Dimensional Newtonian Shockwaves
我们分析了两种不可逆模拟类型的时间可逆力学。第一种是暴露于具有坐标$q$、动量$p$和恒温器控制变量$ζ$的三维相空间中的温度梯度的耗散一维导热振荡器。第二种类型模拟了保守的二维$N$ -具有$4N$相变量$\{q,p\}$的经历冲击压缩的体液。尽管三个振子方程和所有的$4N$ manybody运动方程的时间可逆性，这两种类型的模拟是不可逆的，遵守热力学第二定律。但原因不同。不可逆振子寻找一个有吸引力的耗散极限环。同样不可逆的，但完全保守的，牛顿冲击波最终产生一个可逆的近平衡的稀疏风扇对。这两种类型的问题说明有趣的功能的李雅普诺夫不稳定性。
2022-10-12 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Direct evaluation of rare events in active matter from variational path sampling
活性物质代表了一大类系统，由于能量的局部注入，这些系统远离平衡而演化。像它们的被动类似物一样，活性物质中不同亚稳态之间的转换通过罕见的波动进行，然而它们的细致平衡破坏动力学使得这些事件难以研究。在这里，我们提出了一种模拟方法，用于评估罕见的事件在一般的非平衡系统的速率和机制，并将其应用于研究的被动溶质在主动流体的构象变化。该方法采用变分优化的控制力，使罕见的事件是一个典型的，提供一个精确的估计其速率的路径配分函数的比率。使用这种方法，我们发现，增加活性浴中的活性可以提高被动溶质的构象转换率的方式与最近的边界从随机热力学一致。
2021-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Collective Variables for Free Energy Surface Tailoring -- Understanding and Modifying Functionality in Systems Dominated by Rare Events
我们介绍了一种方法，用于阐明和修改系统的功能占主导地位的罕见事件，依赖于其底层的自由能表面的自动调谐。所提出的方法旨在构建集体变量（CV），编码的重要信息，关于罕见事件的系统的利益。使用谐波线性判别分析（HLDA）来识别适当的CV，HLDA是一种基于机器学习的方法，其仅在从系统的相关亚稳态中的短普通模拟收集的数据上进行训练。利用所得到的CV的可解释形式，确定系统的罕见跃迁的临界相互作用势被识别并有目的地修改，以根据需要改变功能的方式来定制自由能表面。该方法的适用性示出在三个不同的系统的上下文中，从而表明，热力学和动力学性质可以被修改，几乎没有先验知识或直觉。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unifying speed limit, thermodynamic uncertainty relation and Heisenberg principle via bulk-boundary correspondence
本研究应用体-边界对应原理，利用连续矩阵乘积态将马尔可夫过程转化为量子场，证明速度极限与热力学不确定关系是同一几何界的两个方面，从而统一了相关物理原理。
2023-04-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Potentials of Continuous Markov Process and Random Perturbations
利用标量势和双矢量势，将扩散漂移的矢量场分解为广义梯度场、垂直于梯度的场和无发散场。我们给这样的分解概率解释引入循环速度从一个双矢量形式主义的非平衡态热力学。对热力学量的平均速率提出了新的认识。利用随机扰动的方法，进一步证明了确定性动力系统的李雅普诺夫函数为广义梯度形式。
2021-03-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Speed limits and thermodynamic uncertainty relations for quantum systems governed by non-Hermitian Hamiltonian
本文在非厄米哈密顿量框架下推导了 Margolus-Levitin 型和 Mandelstam-Tamm 型量子速度极限，并得到与热力学不确定性关系同形式的界限，从而统一了开放量子动力学中的速度极限与热力学不确定性关系。
2024-11-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurement Induced Continuous Time Crystals
该研究通过自旋星模型展示强测量与热力学极限的竞争可诱导时间平移对称性破缺，产生连续时间晶体，且无需相干驱动。
2022-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Thermodynamic Limit of Spin Systems on Random Graphs
本文利用graphon建立随机图上量子与经典自旋系统热力学极限的连续描述，推导出以graphon为核的Fredholm积分方程，并通过数值计算验证了解析结果。
2024-01-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
The amorphous solid state: a locally stable thermodynamic phase of randomly constrained systems
针对一类受随机约束作用驱动的连续液态到非晶态-固态相变系统，讨论了（复制对称）非晶态固体态的局部稳定性问题.得到了对应于非晶态固体态的稳定点附近的无限小涨落的海森矩阵。这个海森矩阵的特征值都被证明是严格的过渡附近的积极的，除了一个-零模式与自发破缺的连续平移对称的系统。因此建立了非晶态固体状态的局部稳定性。
1999-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Formalism of the Harmonic Measure of Diffusion Limited Aggregates: Phase Transition and Converged $f(α)$
研究了扩散限制凝聚（DLA）调和测度的多重分形形式中的相变性质。相反，以前的工作，依赖于随机游走模拟或ad-hoc模型来估计深峡湾渗透的低概率事件，我们采用迭代保角映射的方法来获得一个精确的计算概率的罕见事件。我们解决的概率小到$10^{-70}$。证明了广义维数$D_q$对$q<q^*$是无限的，其中$q^*= -0.17\pm 0.02$ .在$f(α)$语言中，这意味着$α_{max}$是有限的。我们提出了一个收敛的$f(α)$曲线。
2001-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
