Power-Law Relaxation of Non-Gaussian Parameter and Self-Dynamic Structure Factor in Multidimensional Rugged Energy Landscapes
Indian Institute of Science, Bengaluru（印度科学研究所）
本文建立理论框架研究多维崎岖能量景观中标记粒子的扩散，通过粗粒化迁移率场和迁移率-记忆近似，揭示非高斯参数的长时幂律弛豫行为，维度依赖性为d=1时t^{-1/2}，d=2时(ln t)/t，d>2时t^{-1}。
2026-07-02 cond-mat.stat-mech
A model with Darwinian dynamics on a rugged landscape
我们讨论了选择和随机扩散的种群动力学，保持总人口不变，在一个适应度景观与约束满足，困难的优化问题的范例。我们得到一个相图的人口和扩散率的大小方面，与玻璃相内的动态不断寻找更好的配置，和外面的有害的“突变”破坏性能。在温度和驱动力方面，相图类似于致密活性物质的相图。
2016-10-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Effects of Dynamic Disorder on Diffusion in Rugged Energy Landscapes
Indian Institute of Science, Bengaluru（印度科学研究所）
本研究探讨了动态无序对粗糙能量景观中扩散的影响，通过分析波动率变化，揭示了从陷阱主导到运动缩小的连续过渡。
2026-07-30 cond-mat.stat-mech
Tethered Monte Carlo: Managing rugged free-energy landscapes with a Helmholtz-potential formalism
系留方法使我们能够执行蒙特卡罗模拟与守恒量的合奏。具体来说，一个耦合水库的物理量的利益，并研究统计合奏的总幅度（系统+水库）是保守的。水库实际上是集成了，这给我们留下了一个波动耗散形式主义，使我们能够恢复适当的亥姆霍兹有效潜力与高精度。这些方法显示出了极大的灵活性。事实上，我们说明了两个非常不同的应用：硬球结晶和相变的稀释反铁磁体在一个领域（物理实现的随机场伊辛模型）。系留方法有望将波纹自由能景观的卡通画转化为真实的计算。此外，它减少了算法的动态慢下来，可能是因为守恒定律持有非局部。
2011-07-11 cond-mat.stat-mech
Relationship between Entropy and Diffusion: A statistical mechanical derivation of Rosenfeld expression for a rugged energy landscape
在许多系统中，扩散（动力学的量度）和熵（系统中无序的量度）被发现是密切相关的，并且这种相关性通常是强非线性的。通过研究一个点布朗粒子在一个凹凸不平的模型势能面上的扩散，我们探索了这种复杂依赖关系的起源。如果我们假设粗糙度具有高斯分布，那么对于这个模型，可以精确地获得任何维度的超额熵。通过使用平均首次通过时间（MFPT）的表达式，我们提出了一个著名的和良好的测试罗森菲尔德之间的扩散和过剩熵的标度关系的统计力学推导。在预期罗森菲尔德扩散熵标度（RDES）关系可能继续有效，在更高的维度（平均首次通过时间的方法是不可用的），我们进行了有效的介质近似（EMA）为基础的分析的有效过渡率，因此有效的扩散系数。我们表明，EMA表达式可以用来推导RDES标度关系的任何维度高于单位。然而，RDES的能源景观值之间的空间相关性的存在下，打破。
2015-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Evolutionary dynamics of the most populated genotype on rugged fitness landscapes
我们考虑了一个无性种群在崎岖的适应度景观上的进化，该景观定义在多维基因型空间上，并且具有许多局部最优解。我们跟踪人口最多的基因型，因为它的变化时，人口从一个健身高峰跳到一个更好的适应过程中。这是使用壳模型的动力学，这是一个简化版本的准物种模型的无限人口和标准的赖特-费舍尔动力学大有限人口。我们发现，在准种模型和壳模型匹配适合的基因型，并在短时间内获得的基因型的人口比例，但这两个模型的动态是相同的人口最多的基因型相关的问题。我们精确地计算了无限种群中跳跃的几个性质，其中一些是在以前的工作中数值获得的。我们还提出了我们的有限人口的初步模拟结果。特别是，我们测量的跳跃分布的时间，并发现它衰减为$t^{-2}$在准物种问题。
2007-08-11 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Marching on a rugged landscape: Universality in disordered asymmetric exclusion processes
建立了短程无序跳跃率猝灭的数守恒非对称排斥过程的流体力学理论，即一维柱状无序猝灭的Kardar-Parisi- Zhang（KPZ）方程.我们发现，当系统远离半填充，密度波动的普遍时空标度是无法区分的，从它的纯对应物，与模型属于一维Kardar-Parisi-Zhang普适类。相反，接近半填充时，淬火无序是相关的，导致一个新的普适类。我们物理上认为，无关的淬火无序时，远离半填充是一个后果的平均的无序在系统中的传播密度波动。相比之下，接近半填充的密度波动是过阻尼的，因此，强烈地受到淬火无序的影响。
2020-10-15 cond-mat.stat-mech
Deterministic and stochastic regimes of asexual evolution on rugged fitness landscapes
我们研究的适应动力学最初不适应的无性种群的基因型表示的二进制序列的长度$L$。种群在具有大量局部最优解的最大粗糙度适应度景观中演化。我们发现，无论是确定性的或随机的进化轨迹取决于有效的突变距离$d_{\mathrm{eff}}$的人口可以在基因型空间中传播。对于$d_{\mathrm{eff}}=L$，确定性准种理论起作用，而对于$d_{\mathrm{eff}} < 1$，进化是完全随机的。在这两种极限情况下，动态描述了一个本地准种理论低于交叉时间$T_{\times}$，而以上$T_{\times}$，人口被困在一个本地的健身峰值，并设法找到一个更好的峰值通过随机隧道或双突变。在随机制度$d_\mathrm{eff} < 1$，我们确定了两个子制度与克隆干扰和上坡自适应步行，分别。我们认为，我们的研究结果与微生物种群进化实验的解释有关。
2006-11-30 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Rugged free-energy landscapes in disordered spin systems
本论文试图从计算的角度对复杂系统进行新的展望，并对某些模型给出物理答案。我们集中讨论了无序系统，解决了三维空间中的两个传统问题：爱德华-安德森自旋玻璃和场中的稀释反铁磁体（随机场伊辛模型的物理实现）。这些系统已通过大规模蒙特卡罗模拟进行了研究，利用各种平台，其中包括Janus专用超级计算机。两个主要主题是探讨整个：a）（实验无法达到）平衡相和非平衡演化之间的关系和b）的计算和有效的治疗崎岖的自由能景观。我们对D=3的Edwards-Anderson自旋玻璃的低温相进行了深入的研究，建立了一个时间长度字典和一个有限时间标度形式，以定量的方式将实验非平衡态和有限尺寸的平衡相联系起来.在实验相关的尺度上，复本对称性破缺理论作为合适的理论图像出现。我们还介绍了系留蒙特卡罗，一个一般的策略，系统的研究与崎岖的自由能景观。这种形式主义提供了一个通用的方法来指导探索的配置空间，通过约束一个或多个反应坐标。从这些系留模拟，亥姆霍兹势与反应坐标的重建，产生所有的信息系统。我们使用这种方法提供了一个全面的图片中的稀释反铁磁体的领域的临界行为。
2011-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Biased Metropolis Sampling for Rugged Free Energy Landscapes
大都会模拟肽（即小蛋白质）的全原子模型。受Bryngelson和Wolyness的漏斗图的启发，定义了二面角更新概率的变换，该变换利用较高温度下的概率密度来改善较低温度下的算法性能.该方法适用于正则以及广义系综模拟。一个简单的近似的完全转变是在室温下测试在真空中的甲硫氨酸脑啡肽。综合自相关时间被发现减少了接近两个因素和一个类似的改善，由于广义集成方法进入乘法。
2003-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Spatial Correlations Restore Zwanzig's Mean-Field Diffusion Result in Rugged Energy Landscapes
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文提出一个统一的理论框架，解释了Zwanzig理论在无相关高斯景观中的失效原因，并通过引入高斯空间相关性恢复了平均场扩散结果。
2026-04-02 cond-mat.stat-mech
Diffusion in Rugged Energy Landscapes in the Presence of Spatial Correlations : A Surprising Route to Zwanzig's Mean-Field Prediction
本文提出统一理论框架，阐明空间相关性如何重塑粗糙度并恢复平均场扩散，同时揭示不相关无序对Zwanzig理论的破坏作用。
2025-12-26 cond-mat.stat-mech
Reshaping Global Loop Structure to Accelerate Local Optimization by Smoothing Rugged Landscapes
NTT Research（NTT研究所）；Stanford University（斯坦福大学）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）
通过重塑全局环形结构，改进优化算法以平滑能量景观，提升局部优化效率。
2026-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Escape of a passive particle from activity-induced energy landscape: Emergence of slow and fast effective diffusion
由主动过程驱动的自发持续运动在维持活细胞远离平衡中起着核心作用。在大多数的研究工作中，一个主动系统的稳态动力学已经描述了一个有效的温度。在大多数的研究工作中，一个主动系统的稳态动力学已经描述了一个有效的温度。相比之下，我们已经研究了一个原型模型的扩散在活动引起的崎岖的能源景观来描述一个标记的粒子在一个密集的活动环境中的缓慢动态。从活跃的崎岖的能量景观的平均逃逸时间的表达式只适用于低活动的限制，从崎岖的能量景观的平均逃逸时间随着活动而增加。主动相关的精确形式将决定平均逃逸时间是否依赖于持续时间。活性崎岖的能量景观的方法也允许估计非平衡有效扩散率的特征的缓慢扩散运动的标记的颗粒由于活动。另一方面，在稀释环境中，高活性增强了标记颗粒的扩散。增强的扩散可归因于高于环境温度的有效温度，并用于计算Kramers的平均逃逸时间，其随活性而减小。我们的研究结果有直接的相关性，最近的实验标记粒子在凝聚相中的扩散。
2020-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revealing more on complex energy landscapes by passing less local information: Cavity approach with trust region in non-convex optimization problems
The Education University of Hong Kong（香港教育大学）
本文通过限制局部信息传递并引入带信赖域的腔消息传递算法，在路由优化问题中揭示了非凸能量景观的三个特征区域，证明了该方法在识别崎岖能量景观特征方面的鲁棒性。
2026-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Diffusion in a rough potential revisited
崎岖的能量景观在从天体物理学到蛋白质折叠的各个领域都有广泛的应用。通过模拟和理论分析，研究了高斯随机景观中布朗粒子的扩散系数$(D)$与随机分布宽度$(\varepsilon)$的关系。我们首先证明了Zwanzig [PNAS，85，2029（1988）]对$D(\varepsilon)$的优雅表达式可以通过使用Rosenfeld扩散熵标度关系精确地再现。我们的模拟表明，Zwanzig的表达式高估了$D$在一个不相关的高斯随机晶格-不同的几乎一个数量级在中等高的坚固性。这种差异源于景观上存在的“三点陷阱”-这是由两边都有高障碍的深极小值形成的。使用平均首次通过时间的形式主义，我们推导出的有效扩散系数在TST的存在下，定量再现的模拟结果，并减少到Zwanzig的形式，只有在无限的空间相关性的限制的一般表达式。我们构造了一个具有内在相关性的连续高斯场，以建立空间相关性对随机游动的影响。在大强度$(\varepsilon \gg k_{B}T)$下TST的存在引起玻璃状液体中经常遇到的遍历性类型的明显破坏。
2014-09-16 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Trajectory reweighting for non-equilibrium steady states
在状态空间中对崎岖景观进行采样的现代方法主要依赖于微观状态的相对概率的知识，这是由平衡系统的玻尔兹曼因子给出的。在原则上，轨迹重新加权提供了一个优雅的方式来扩展这些算法的非平衡系统，通过数值计算的相对权重，可以直接取代玻尔兹曼因子。我们发现，轨迹重加权有许多共同点与罗森布鲁斯采样链大分子，包括实际问题，这源于这两个迭代的重要性抽样计划的事实：长轨迹的轨迹权重的分布变得非常广泛，携带高权重的轨迹很少采样，但长轨迹是不可避免的崎岖的景观。为了探测遗传开关和类似系统的概率景观，这些问题排除了直接使用轨迹重新加权。与Rosenbluth采样的类比表明，路径集成方法，如PERM（修剪富集Rosenbluth方法）可以提供一种前进的方式。
2018-04-20 cond-mat.stat-mech
Constraint optimization and landscapes
我们描述了[1]中引入的用于分析约束满足问题的有效景观，例如球体填充，K-SAT和图着色。这种几何结构重新表达了这些问题，在崎岖的能源景观更熟悉的优化条款。特别是，它允许一个令人费解的事实，即简单的程序是成功的远远超出了被认为是“硬”的过渡，并建议一个算法定义一个新的，更高的，容易硬的前沿。
2007-09-07 cond-mat.stat-mech cs.CC nlin.AO
The Role of Redundancy in the Robustness of Random Boolean Networks
进化依赖于通过突变和重组成功探索适应度景观的可能性。有了这些搜索程序，在“崎岖”的适应性景观中探索是困难的，在那里，小的突变可以彻底改变生物体的功能。随机布尔网络（RBN）是一种通用模型，可以用来探索进化如何在崎岖的景观中发生的理论，甚至可以改变景观。在本文中，我们研究了冗余节点对RBN鲁棒性的影响。使用计算机模拟，我们已经发现，冗余节点的RBN增加其鲁棒性。我们推测，冗余是一种“平滑”健身景观的方式。因此，冗余可以促进进化搜索。然而，过多的冗余可能会降低进化过程的适应速度。我们的研究结果也为Kauffman猜想提供了支持证据（Kauffman，2000，p.195）。
2006-01-11 cond-mat.stat-mech cs.CC nlin.AO
Local minimal energy landscapes in river networks
研究了与局部极小能量景观相关联的普适类的存在性和稳定性。使用广泛的数值模拟，我们首先研究的依赖于一个偏微分方程的参数$γ$，提出了描述的崎岖的景观走向局部最小值的耗散能量的演变。然后，我们将结果与基于变分原理（最优信道网络）的进化方案所获得的结果进行比较。结果发现，这两个模型产生定性相似的河流模式和类似的依赖$γ$。然而，聚集机制强烈依赖于$γ$的值。仔细的分析表明，标度行为可能弱依赖于$γ$和初始条件，但在所有情况下，它是在观测数据的预测。我们的结果的后果
2000-08-29 cond-mat.stat-mech
Simulating Stochastic Dynamics Using Large Time Steps
我们提出了一种新的方法来研究与热浴接触的多维经典系统的长时间随机动力学。当势能地形崎岖时，动力学显示出短时间尺度和长时间尺度的解耦，并且分子动力学（MD）或蒙特卡罗（MC）模拟通常是低效的。使用场论的方法，我们进行分析的平均在短期的随机波动。这样，我们得到了一个有效的理论，它产生了与原始理论相同的长时间动力学，但具有较低的时间分辨率。这种方法是用来开发一个改进版本的MC算法，这是特别适合于调查罕见的构象转变的动力学。在室温下的分子系统的特定情况下，我们表明，用于模拟有效理论的基本积分时间步长可以选择比原始理论中使用的大100倍。我们的研究结果说明和测试一个简单的系统，其特点是一个崎岖的能源景观。
2009-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nucl-th
The Hierarchical Potential Energy Landscape of Screw Dislocation Motion in Refractory High-entropy Alloys
具有浓缩固溶体的高熵合金（HEAs）被认为具有崎岖的原子和能量景观，其中位错运动必须进行以适应机械变形。基本的问题仍然是，能源格局有多粗糙，以及在多大程度上可以受到其组成元素的局部排序的影响。在这里，我们构建和报告的势能景观（PEL）控制螺位错运动在耐火HEAs，揭示了一个层次和多层次的结构与集合嵌套在大metabasin的小盆地。HEAs的这一显著特征对鞍点激活施加了捕获力和背应力，阻碍了位错运动。通过引入化学短程有序，能量景观是平滑的，但在不同程度上倾斜的速率限制过程从扭结滑移到扭结对成核。HEAs中的化学无序粗糙化的PEL，类似于金属玻璃中诱导的结构无序，表示两组不同材料的非凡力学行为背后的各种势垒跳跃过程的作用。
2022-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
How the Quasispecies Evolution Depends on the Topology of the Genome Space
我们比较了准种进化中的错误阈值过渡的性质，为三种不同的拓扑结构的基因组空间。它们是a）超立方体b）由超度量空间模拟的崎岖景观，和c）由Bethe晶格模拟的多孔景观。在所有研究的拓扑结构中，都存在相变。我们计算了所有情况下的临界指数。对于相应于适当定义的磁化率的临界指数，我们发现了超普适值。
2002-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Path Integral Approach Unveils the Role of Complex Energy Landscape for Activated Dynamics of Glassy Systems
越来越多的系统的复杂动态归因于具有指数级数量的亚稳态的崎岖能源格局的出现。为了将这幅图发展成一个预测的动力学理论，我讨论了如何计算从一个亚稳态跳到另一个亚稳态的指数小概率。这被表示为一个路径积分，可以通过平均场模型中的鞍点方法进行评估，从而导致边值问题。由此产生的动力学方程数值求解的牛顿-克雷洛夫算法的典范球形$p$自旋玻璃模型，调用在不同的背景下，从过冷液体机器学习算法。我讨论的解决方案，在渐近制度的大的时间和物理意义上的遍历性恢复过程的性质。
2021-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Landscape Analysis of Constraint Satisfaction Problems
我们讨论了分析的约束满足问题，如球包装，K-SAT和图着色，在一个有效的能源景观。解空间的几个有趣的几何性质在这个光中变得熟悉，在崎岖（玻璃状）能量景观的充分研究方面。一个'基准'算法自然建议，这种建设发现解决方案在多项式时间到一个点以外的'集群'，在某些情况下，甚至是'热力学'的转变。这一点有一个简单的几何意义，原则上可以用标准的统计力学方法确定，从而推动了分析界，保证问题很容易。我们用图的三色和四色问题来说明这一点。对于包装问题，目前的讨论可以更好地描述“J点”，提出了一个系统的定义随机紧密包装，并将其放置在其他理论的眼镜的背景下。
2007-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.CC
Relation between Entropy, Diffusion and Relaxation Kinetics
本文分析长时扩散与熵的关系，修正 Sorkin 等人的下界不等式，并用其连接崎岖能量景观、胶体及势垒穿越中的扩散、相关性与熵变。
2024-06-13 cond-mat.stat-mech
Target search of active agents crossing high energy barriers
活性剂在崎岖的能源景观中的目标搜索仍然是一个挑战，因为标准的增强采样方法不适用于不可逆的动态。我们克服了这个非平衡稀有事件的问题，通过开发一个算法推广到主动布朗动力学的过渡路径采样。这种方法是例示和基准的一个范例的二维潜在的高势垒。我们发现，即使在这样一个简单的景观的结构和动力学的过渡路径的合奏急剧变化的存在下的活动。事实上，主动布朗粒子比被动布朗粒子更频繁地到达目标，遵循更长且违反直觉的搜索模式。
2021-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Energy landscape of the kagome antiferromagnet: Characterization of multiple energy scales
Department of Physics, University of Virginia（弗吉尼亚大学物理系）
研究kagome反铁磁体的能景观，揭示多个能量尺度的结构，通过精确枚举和统计方法分析能量障碍，发现六旋环主导的快速弛豫和长程重构的慢动态。
2026-09-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Mpemba effect from Stark localization
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
本文通过 Stark 局域化设计量子能量景观，结合局域耗散实现冷却速率超指数分离的量子 Mpemba 效应，并发现吸引相互作用下束缚对集体跳跃可显著增强该效应。
2026-09-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The Eggbox Ising Model
Washington University（华盛顿大学）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Oxford（牛津大学）；Technische Universität Chemnitz（开姆尼茨工业大学）
蛋盒伊辛模型通过可调的崎岖能量景观构造，实现了任意k步副本对称破缺结构，并展示了有限温度下的不连续相变特性。
2026-02-19 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
