Off-equilibrium scaling driven by a time-dependent magnetic field in O(N) vector models
本文研究了具有O（$N$）对称性的自旋系统在$2 < d < 4$空间维数中的非平衡动力学，该系统是由缓慢变化的随时间变化的磁场$h(t,t_s) \sim t/t_s$引起的，$t_s$是一个时间尺度，在临界温度$T = T_c$和低于临界温度$T < T_c$时都是如此.在展示了一般理论之后，我们展示了非平衡标度，并正式计算了大$N$极限下的关联函数。当磁场$h(t,t_s)$在相变周期性变化时，我们推导出磁滞回线面积和系统所做磁功的非平衡标度关系。我们还研究了关联函数中的第一个偏离平衡行为，以检验指数方法的一致性。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech
Slowly evolving geometry in recurrent neural networks I: extreme dilution regime
我们研究了神经网络的极度稀释的自旋模型，其中连接性随时间演变，尽管与神经元相比，速度较慢，但根据平均旨在减少挫折的随机方程。（快）神经元和（慢）连接变量分别平衡，但在不同的温度下。我们的模型在平衡态下是完全可解的。我们得到的相图后，使浓缩的ananalogue（即召回一个模式）。这些表明，随着连接性温度的降低，检索相的体积发散，并且未对准的自旋的分数减少。仍然总是保留一个区域中的检索阶段，回忆状态以外的一个对应的“浓缩”模式是局部稳定的，所以我们的模型的联想记忆字符被保存。
2004-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Optimal driving of isothermal processes close to equilibrium
我们研究如何使非平衡过程中耗散的功最小化。为此，我们采用线性响应理论的方法来描述缓慢变化的过程，即，在准静态驱动的线性范围内运行的过程。作为一个主要的结果，我们发现，不可逆功可以写为一个功能，只依赖于相关时间和波动的广义力共轭的驱动参数。为了加深我们的方法的物理见解，我们讨论了各种自洽的响应函数的表达式，并推导出封闭形式的相关时间。最后，我们的研究结果说明了几个解析可解的例子。
2014-06-16 cond-mat.stat-mech
Large deviations in boundary-driven systems: Numerical evaluation and effective large-scale behavior
我们研究罕见的事件在系统中的扩散场驱动的平衡的边界。我们提出了一种数值技术，并使用它来计算在一个和两个维度的罕见事件的概率。使用这种技术，我们表明，一个缓慢变化的配置的概率密度可以捕获与少量的长波长模式。对于在空间中迅速变化的构型，这种描述可以由局部平衡假设来补充。
2012-07-05 cond-mat.stat-mech
On a slow drift of a massive piston in an ideal gas that remains at mechanical equilibrium
我们考虑一个在无限长圆柱体中的重活塞，圆柱体的两边都是理想气体。活塞在与气体原子的弹性碰撞下运动。这里我们假设气体总是对活塞施加相等的压力，因此活塞保持在所谓的机械平衡。然而，气体的温度和密度在活塞上可能不同。在这种情况下，格鲁伯、皮亚塞基和其他人的一些早期研究揭示了活塞在较热气体方向上的非常缓慢的运动（漂移）。与此同时，较热的气体缓慢地将其能量（热量）通过活塞传递给较冷的气体。虽然以前的研究，这一有趣的现象只是启发式或实验，我们提供了第一个严格的证明假设的速度分布的理想气体满足一定的“截止”条件。
2003-03-19 cond-mat.stat-mech
Dynamical off-equilibrium scaling across magnetic first-order phase transitions
研究了具有$O(n)$对称性的经典自旋系统在$2< D <4$空间维和极限$n\to \infty$下的非平衡动力学.该系统被设置在一个有序的平衡状态，并随后被驱动的平衡缓慢变化的外部磁场$h$跨越过渡线$h_c=0$在固定的温度$T\leq T_c$。我们区分的情况下，$T = T_c$的磁过渡是连续的和$T<T_c$的过渡是不连续的。在前一种情况下，我们采用标准的Kibble-Zurek方法来描述非平衡标度，并正式计算相关函数和标度关系。对于不连续的过渡，我们开发了一个标度理论，它建立在相干长度，而不是相关长度，因为后者仍然是有限的所有时间。最后，我们推导出的滞后回线面积的非平衡标度关系，在往返协议，需要系统跨越其相变和背部。值得注意的是，我们的结果是有效的大$n$限制以外。
2018-11-13 cond-mat.stat-mech
Dynamic Transitions in Small World Networks: Approach to Equilibrium
我们研究了在一个小世界网络上定义的传染病传播模型中向相位同步的过渡。它被显示（物理Rev. Lett。{ \bf 86}（2001）2909）指出，这种转变发生在有限无序度$p$上，而不像平衡模型那样，在平衡模型中，即使在无限尺寸极限下的无限小的$p$上，系统也表现为随机网络。我们研究这个系统的变化下的参数确定的驱动速率，并表明，转变点降低，因为我们驱动系统更慢。因此，在非常慢的驱动极限中，转变似乎移到$p=0$，就像在平衡情况下一样。
2005-07-07 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Information theory explanation of the fluctuation theorem, maximum entropy production and self-organized criticality in non-equilibrium stationary states
Jaynes的统计力学的信息论形式主义适用于开放的非平衡系统的定态。关键的结果是潜在的微观相空间轨迹的概率分布的建设。这一结果的三个后果，然后导出：涨落定理，最大熵产生原理，并出现自组织临界性通量驱动系统在缓慢驱动的限制。这些结果的经验证据的积累借给支持Jaynes的形式主义作为一个共同的预测框架的平衡和非平衡统计力学。
2002-12-13 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph
On the connection between off-equilibrium response and statics in non disordered coarsening systems
Franz，Mezard，Parisi和Peliti建立的慢松弛系统的平衡线性响应函数和静态性质之间的联系在相序过程的背景下进行了分析。将大部分域中的响应与接口响应分开，我们发现，为了使连接保持接口贡献必须是渐近可忽略的。这种情况发生的速度取决于界面曲率和驱动畴生长的扰动外场之间的竞争。这种竞争取决于空间维度，并且存在临界值$d_c=3$，低于该临界值，界面响应变得越来越重要，最终当达到极限$d=1$时，静态和动态之间的连接失效。对$d$为1 ~ 4的伊辛模型和任意维数的连续自旋模型进行了数值分析。
2001-10-31 cond-mat.stat-mech
The Optimal Growth Mode in the Relaxation to Statistical Equilibrium
远离平衡的系统由于“反混合”而缓慢地接近稳定，其特征在于相空间的区域在流动的长时间作用后保持断开。我们引入最优增长模式（OGM）来捕捉这种缓慢的初始松弛。OGM的计算从马尔可夫矩阵近似的福克-普朗克算子的作用到相空间。它是作为衰减前能量增长最大的模式获得的。OGM和更传统的最慢衰减模式之间的重要细微差别在洛伦兹63模型的情况下进行了详细说明。讨论了理解复杂系统如何响应外力的影响。
2024-07-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Equilibrium to off-equilibrium crossover in homogeneous active matter
我们研究了Vicsek模型在其有序转变附近平衡态和非平衡态动力学普适类之间的交叉。从Chen et al \cite{chen2015critical}的不可压缩流体动力学理论出发，我们证明了增加活度会导致平衡铁磁不动点（动力学临界指数为$z = 2$）和非平衡活动不动点（动力学临界指数为$z = 1.7$）之间的重整化群（RG）交叉（在$d=3$中）。我们运行模拟的经典Vicsek模型在近有序制度，并发现，临界减速确实与活动的变化，显示两个指数，是在显着的协议与RG预测。平衡点到非平衡点的交叉由一个特征长度尺度决定，超过这个尺度，主动动力学就会接管。这样的长度尺度是较小的活动越大，表明存在一个一般的权衡活动和系统的大小在确定的动力学普适性类的活性物质。
2020-09-02 cond-mat.stat-mech
Ensemble Optimization Techniques for the Simulation of Slowly Equilibrating Systems
在复杂的多粒子系统中，竞争相或相互作用可能导致强烈抑制热平衡的自由能垒。在这里，我们讨论如何扩展的系综蒙特卡罗模拟可以用来研究这种系统的平衡行为。特别关注的是最近开发的自适应蒙特卡罗技术，能够探索和克服的熵障碍，导致慢下来。我们讨论这种技术的背景下，宽直方图蒙特卡罗算法以及其应用程序的复制交换方法，如并行回火。我们简要地讨论了一些例子，包括竞争相互作用和致密液体的磁性系统的低温状态。
2006-05-31 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamical phase transitions in long-range Hamiltonian systems and Tsallis distributions with a time-dependent index
我们研究了长程相互作用系统的动态相变，使用哈密顿平均场（HMF）模型作为一个简单的例子。这些系统一般在向玻尔兹曼平衡弛豫之前经历到准稳态（QSS）的剧烈弛豫。在碰撞区域，非平衡单粒子分布函数（DF）是弗拉索夫方程的准定态解，由于有限的$N$效应而随时间缓慢演化。对于亚临界能量$7/12<U<3/4$，我们展示的情况下，DF是很好地拟合的Tsallis $q$ -分布与指数$q(t)$慢慢减少的时间从$q\simeq 3$（半椭圆）到$q=1$（玻尔兹曼）。当指数$q(t)$达到临界值$q_{crit}(U)$时，非磁化（均匀）相变得弗拉索夫不稳定，并触发动态相变，导致磁化（非均匀）状态。虽然Tsallis分布在我们的研究中发挥了重要作用，我们解释这种动力学相变只使用传统的统计力学。对于超临界能量，我们报告的第一次存在一个磁化的QSS具有很长的寿命。
2008-10-24 cond-mat.stat-mech
A diagrammatic formulation of the kinetic theory of fluctuations in equilibrium classical fluids. VI. Binary collision approximations for the memory function for self correlation functions
We use computer simulation results for a dense Lennard-Jones fluid for a range of temperatures to test the accuracy of various binary collision approximations for the memory function for density fluctuations in liquids. The approximations tested include the moderate density approximation of the generalized Boltzmann-Enskog memory function (MGBE) of Mazenko and Yip, the binary collision approximation (BCA) and the short time approximation (STA) of Ranganathan and Andersen, and various other approximations derived by us using diagrammatic methods. The tests are of twotypes. The first is a compar…
2007-05-16 cond-mat.stat-mech
Creating conditions of anomalous self-diffusion in a liquid with molecular dynamics
我们提出了一种计算方法来模拟在一个简单的液体反常自扩散。该方法是基于一个分子动力学模拟上，我们施加以下两个条件：首先，粒子间的相互作用是由一个软核势描述，其次，该系统被迫离开平衡。后者可以通过使系统在间歇时间内经历长度尺度的变化来实现。在许多方面，我们的模拟系统具有相似之处，缓慢驱动沙堆模型显示自组织临界。我们发现非高斯单时间步长的位移分布在平衡的时间段的模拟。
2009-12-15 cond-mat.stat-mech
Universal features of the off-equilibrium fragmentation with the Gaussian dissipation
研究了高斯随机失活过程模拟的具有耗散效应的非平衡有序保守碎裂过程的普遍特征。研究了碎片多重性标度律与碎片尺寸分布之间的关系，建立了标度指数与碎片和失活速率函数参数之间的关系。
1999-01-27 cond-mat.stat-mech
Off-equilibrium relaxational dynamics with improved Ising Hamiltonian
本文研究了三维Blume-Capel模型临界态下的非平衡弛豫动力学，该模型的静态临界行为属于3d-Ising普适类。使用“改进的”哈密顿量（领先的修正缩放幅度消失），我们进行蒙特卡罗模拟的弛豫动力学淬火后，从$T=\infty$到$T_c$。分析在$T_c$的非平衡动力学，我们得到的动力学临界指数$z=2.020(8)$的估计是完全符合场论的预测。
2010-12-06 cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek scalings and coarsening laws in slowly quenched classical Ising chains
研究一维经典Ising模型在有限时间淬火至零温时的缺陷密度动力学，发现其由粗化与Kibble-Zurek机制共同决定，并给出了Glauber链的精确解与Kawasaki链的数值验证。
2024-01-09 cond-mat.stat-mech
Off-equilibrium dynamics in a singular diffusion model
我们介绍了一个示意性的非线性扩散模型，密度波动引起丰富的平衡动力学。通过数值模拟和平均场近似分析研究了该模型的性质。在低温和高密度下，我们发现一个长的非平衡玻璃态区域，在那里系统从最初的钉扎状态演化出来，表现出老化和自相关的缓慢衰减，作为增强的幂律，以及强烈的空间不均匀性和违反波动耗散定理。
1999-10-27 cond-mat.stat-mech
Overtaking while approaching equilibrium
一个最初远离平衡的系统比一个最初接近平衡的系统需要更多的时间来达到平衡。古老的令人困惑的观察（也称为Mpemba效应），即当一个热水样品和另一个冷水样品放在冰箱中平衡时，热水有时会在冷却时超过，最近已经强调。在广泛研究的巨磁电阻锰氧化物中，在磁场（H）中冷却通常导致转变的平衡相和动力学停滞的非平衡相的不均匀混合物，该非平衡相在固定的H和温度（T）下缓慢地向平衡弛豫。在这里，我们表明，在相同的H和T的磁化衰减率是较大的状态，最初远离平衡，它继续放松更快，即使在这些已经成为平等的。我们的结果应该有助于提出一个解释，Mpemba效应，不归因于任何文物。
2010-11-16 cond-mat.stat-mech physics.gen-ph physics.pop-ph
Non-equilibrium ensemble theory for thermal transport in anharmonic crystals
本研究提出一种基于局域玻色子的非平衡系综理论研究非简谐晶体热输运，通过原子链实验观测到类拉比振荡并得到热导率随非简谐相互作用先缓增后速降的规律。
2023-12-14 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium structures in strongly interacting Rydberg gases with dissipation
研究了噪声存在下，里德伯态非共振激发的冷原子气体的非平衡动力学。相互作用和非共振激发之间的相互作用导致初始动力学，其中激发的里德伯原子的聚集体缓慢成核和生长，最终达到长寿命的亚稳态排列，然后在更长的时间尺度上进一步弛豫。这种增长动力学是由一个有效的主方程，允许一个透明的，主要是分析的基础物理的理解。通过大量的数值模拟，我们研究了多体动力学和由此产生的非平衡态在不同维度的相关性。我们的研究结果深入了解了噪音环境中强相互作用里德堡气体的动力学丰富性，并强调了此类系统对于探索软物质类型集体行为的有用性。
2014-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Critical Off-Equilibrium Dynamics in Glassy Systems
研究了一类玻璃态系统在临界温度的非平衡动力学。非平衡相关和响应函数服从精确的标度形式的老化制度。{ \it平衡}复制吉布斯自由能的结构通过两个函数方程隐式地固定相应的{ \it非平衡}标度函数。模型的细节仅通过复制的吉布斯自由能的立方系数（固有顶点）的比率$w_2/w_1$进入这些方程。因此，非平衡动力学指数由决定平衡动力学的完全相同的参数指数$λ=w_2/w_1$控制。我们找到近似解的方程和验证的理论，通过分析计算和数值模拟。
2013-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous finite-size scaling at thermal first-order transitions in systems with disordered boundary conditions
本文研究了当边界条件有利于两相中的一相时，系统在热一级相变（FOTs）时的平衡和非平衡行为。作为一个理论实验室，我们考虑二维波茨模型。我们发现，一个异常的有限尺寸标度出现在系统中的开放边界条件有利于无序相，与混合制度的两相空间分离。相应地，如果系统在过渡过程中被缓慢加热，则非平衡动力学的特征时间与尺寸的幂成比例。我们认为，这些功能通常适用于系统在FOTS，当边界条件有利于两个阶段之一。特别是，它们应该是相关的实验研究的FOT的夸克-胶子等离子体离子体在重离子碰撞。
2018-05-11 cond-mat.stat-mech hep-lat
Extremely quick thermalization in a macroscopic quantum system for a typical nonequilibrium subspace
例如，宏观系统接近热平衡的事实看起来令人困惑，因为它似乎与微观动力学的时间可逆性相冲突。我们在这里证明，在一个宏观量子系统的一个典型的选择“非平衡子空间”，任何初始状态确实热化，事实上这样做非常快，玻尔兹曼时间$τ_\mathrm{B}:=h/(k_\mathrm{B}T)$的顺序。因此，需要解释的不是宏观系统接近平衡，而是它们接近平衡的速度很慢。
2014-02-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Equilibrium and off-equilibrium trap-size scaling in 1D ultracold bosonic gases
本文研究了存在囚禁势时稀玻色气体的平衡态和非平衡态量子动力学。我们考虑具有固定数量的粒子N的系统，并研究它们的标度行为与增加陷阱的大小。我们专注于一维（1D）玻色子系统，如气体所描述的Lieb-Liniger模型和它的Tonks-Girardeau限制的不可穿透玻色子，和气体约束在光晶格所描述的玻色-哈伯德模型。我们研究了它们的量子（零温度）的行为在平衡和非平衡时所产生的单一的时间演化过程中的捕获势的变化，这可能是瞬时的或描述的幂律时间依赖性，从平衡基态的初始陷阱大小。重整化组标度参数，分析和数值计算表明，陷阱大小的依赖性的平衡和非平衡动力学可以铸造的陷阱大小的标度形式的低密度制度，其特征在于普遍的功率定律的陷阱大小，在稀气体与排斥接触相互作用和晶格系统描述的玻色-哈伯德模型。计算了几个物理上感兴趣的观测量对应的标度函数。我们的结果是实验相关的冷原子气体系统捕获的可调约束势。
2011-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
On the stochastic dynamics of disordered spin models
在这篇文章中，我们讨论自旋模型的随机动力学的几个方面。本文分为两个独立的部分。首先，我们探讨了多点相关性的几个属性和一般系统的发展与热浴平衡的响应。我们提出了一个波动的原则，使我们能够得到许多时间的相关性和线性响应的波动耗散关系。我们还推测这些功能将如何在系统中进行修改，慢慢演变出平衡，有限维或稀释自旋玻璃。其次，我们提出了一种形式主义，允许一个人推导出一系列的近似方程，确定随机（超）图上的无序自旋模型的动力学。
2003-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Off-equilibrium confined dynamics in a glassy system with level-crossing states
我们研究了广义p自旋模型的动力学分析，从一个热化的初始条件。该模型呈现了状态的诞生和死亡，因此当温度变化时，动力学（即使从平衡开始）也可能失去平衡。我们给出了一个完整的描述，这种约束的平衡行为，我们澄清的热力学计算（次主导）TAP状态，约束到起始平衡配置的连接。
2006-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universality in the off-equilibrium critical dynamics of the $3d$ diluted Ising model
研究了三维稀释伊辛模型的非平衡临界动力学。我们计算的动力学临界指数$z$，我们表明，它是独立的稀释，只有当我们考虑到缩放校正的动态。最后，我们将我们的结果与实验数据进行比较。
1999-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Unique and Universal scaling in dynamical quantum phase transitions
本文揭示了缓慢驱动的动力学量子相变中临界时间与淬火速率呈幂律标度关系，其指数由普适类决定，并基于 Kibble-Zurek 机制验证了该标度在单粒子、多体及厄米与非厄米系统中的普适性。
2024-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal dynamical scaling of long-range topological superconductors
研究了当化学势线性相变时，具有长程相互作用的$p$波超导量子线的非平衡动力学。我们发现，淬火后产生的热量与淬火率$δ$根据标度律$δ^θ$，其中指数$θ$取决于长程相互作用的幂律指数。我们确定的参数制度，这种缩放可以铸造的普遍平衡的临界指数，因此可以理解的Kibble-Zurek框架内。当电子跳跃在空间中的衰减比配对慢时，它主导平衡标度。令人惊讶的是，在这一制度的动力学临界行为只产生配对，因此，表现出异常的动力学的普遍性无关的平衡标度。与预期的Kibble-Zurek方案的差异可以追溯到在接近二阶临界点的长程相互作用系统的平衡标度函数中存在多个普适项。
2019-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Motility-Induced Phase Separation
自推进颗粒包括自泳合成胶体和各种微生物。通过不断消耗能量，它们绕过了平衡热力学定律。这些定律在热平衡中强化了玻尔兹曼分布：于是稳态与动力学参数无关。相比之下，自行推进的粒子倾向于在它们移动得更慢的地方积聚。由于生物化学或空间的原因，它们也可能在高密度下减慢。这产生了正反馈，其可以导致稠密流体相和稀流体相之间的运动诱导相分离（MIPS）。在梯度中的领先顺序，映射将可变速度、自推进的粒子与具有吸引力的被动粒子相关联。这种与平衡相分离的深层联系通过模拟得到了证实，但通常在梯度中的高阶上被打破：新的效应，没有平衡对应物，然后出现。我们给一个快速发展的MIPS领域的选择性概述，侧重于理论和模拟，但包括一个简短的投机性调查其实验意义。
2014-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.CB
The approach to equilibrium in a macroscopic quantum system for a typical nonequilibrium subspace
本文研究了在一个抽象的背景下宏观量子系统的平衡态的逼近问题。我们证明，对于一个典型的选择“非平衡子空间”，任何初始状态（从能量壳）热化，事实上这样做非常快，玻尔兹曼时间$τ__\mathrm{B}:=h/(k_\mathrm{B}T)$的顺序。这个看似不切实际，但在数学上严谨的结论，有重要的物理意义，即在现实中观察到的适度缓慢的衰变在目前的环境中并不典型。例如，宏观系统接近热平衡的事实看起来令人困惑，因为它似乎与微观动力学的时间可逆性相冲突。根据目前的结果，需要解释的不是宏观系统接近平衡，而是它们接近平衡的速度很慢。在数学上，我们的结果是基于一个有趣的性质的Hadamard乘积的半正定矩阵和随机投影矩阵的最大特征值。最近的确切公式柯林斯积分就哈尔措施的酉群起着至关重要的作用，在我们的证明。
2014-05-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Self-organized criticality in neural networks
Radboud University（拉德堡德大学）；National Center for Biotechnology Information（美国国家生物技术信息中心）；Duluth Institute for Advanced Study（德卢斯高等研究院）
我们证明，无论是分析和数值，神经网络的学习动力学一般吸引到一个自组织的临界状态。该效应可以用不可训练变量（例如神经元的状态）和可训练变量（例如权重矩阵）之间的四次交互来建模。不可训练的变量被快速地推向随机均衡，而可训练的变量被缓慢地推向学习均衡，学习均衡由在广泛尺度上的尺度不变分布描述。我们的研究结果表明，在许多物理和生物系统中观察到的尺度不变性可能是由于某种学习动力学，并支持宇宙可能是神经网络的说法。
2021-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Quantum quenches and off-equilibrium dynamical transition in the infinite-dimensional Bose-Hubbard model
研究了无限维玻色哈伯德模型量子猝灭后的非平衡动力学。动力学可以通过将其映射到有效的牛顿演化来精确分析。对于整数填充，我们发现一个动态的过渡分离制度的小和大的量子猝灭从超流态。这种跃迁与用平均场近似法在费米子哈伯德模型中发现的跃迁非常相似。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
