Microscopic Irreversibility and the H Theorem
时间反演一直被认为是物理学在基本水平上的对称性。在本文中，我们将探讨违反时间反演对称性的基本水平和热力学系统的后果。首先，我们将从当前物理学的角度论证宇宙动力学不是时间反演不变的。第二，我们将论证任何热力学系统都不能与宇宙的其余部分隔离开来。然后，我们讨论这两个如何使热力学系统的动力学在经典和量子水平上非常弱的不可逆。由于时间反演不再是现实系统的对称性，宏观不可逆性如何从微观可逆性产生的问题变得无关紧要，因为不再有微观可逆性。在热力学系统的经典水平上，我们证明了即使没有微观可逆性，玻尔兹曼的H定理仍然成立。我们通过推导一个修正的H定理来做到这一点，该定理仍然表明熵单调增加。在量子水平上，我们显示了CP破坏的影响，小的不可逆变化的核和原子的能级的热力学系统的内部状态。因此，我们消除了洛施密茨对玻尔兹曼思想的反对。
2012-10-30 cond-mat.stat-mech
Hamiltonian flocks: Time-Reversal Symmetry and its consequences
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS UMR 7589, Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies, LPTHE（法国国家科学研究中心联合研究单位7589，理论与高能物理实验室）
研究哈密顿蜂群中时间反演对称性的扩展，揭示其对平衡系统波动-耗散定理的影响及非平衡系统中极性自由度的混合效应。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech
Absence of dissipation in trajectory ensembles biased by currents
我们认为有偏见的合奏的轨迹与大偏差的电流在平衡系统。偏置合奏的特点是非零电流和缺乏时间反演对称的平衡态，但我们表明，他们保留了广义的时间反演对称性，涉及一个空间变换，反转电流。这意味着这些合奏缺乏耗散。因此，它们与电流由外力引起的非平衡稳态显著不同。这一结果的一个后果是，最大熵假设（MaxEnt/MaxCal），广泛用于远离平衡的热系统建模，有相当意想不到的影响，包括明显的超流体行为在经典模型的剪切流。
2016-02-11 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in bistable systems with nonlinear dissipation and multiplicative noise: A microscopic approach
利用{ \it唯象} Langevin模型对双稳态系统中的随机共振现象进行了广泛的讨论。本文利用{ \it微观}广义Caldeira-Leggett（CL）模型，研究了具有非线性体系-液池相互作用的开放双稳态体系的SR。所采用的CL模型产生的非马尔可夫Langevin方程的非线性耗散和状态相关的扩散，保持波动耗散关系（FDR）。通过数值计算，我们发现：（1）谱功率放大（SPA）不仅对$a$和$b$具有SR特性，而且对$τ$也具有SR特性，而稳态概率分布函数与它们无关，其中$a$（$b$）表示乘法的大小（加性）噪声和$τ$表示色噪声的弛豫时间;（2）对于共存的加性和乘性噪声，作为$a$、$b$和/或$τ$的函数，SPA具有单峰但双峰结构。这些结果（1）和（2）与以前由唯象Langevin模型（FDR不确定或不成立）得到的结果有质的不同。
2013-01-27 cond-mat.stat-mech
Consistent Time Reversal and Reliable and Accurate Inference in the Presence of Memory
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；University of Oxford（牛津大学）；Rice University（莱斯大学）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
本文提出了一种用于非马尔可夫性观测中热力学推断的k阶估计器，揭示了记忆对时间反演定义的重要性，并指出正确考虑记忆以避免伪影和高估耗散的必要性。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Time-reversal symmetries and equilibrium-like Langevin equations
格雷厄姆在Z. Physik B 26，397-405（1977），波动耗散关系可以被施加到一类非平衡马尔可夫朗之万方程上，该方程允许相应的福克-普朗克方程的定态解。由此产生的朗之万方程的平衡形式与非平衡哈密顿量相关联。在这里，我们提供了一些明确的见解，这个哈密顿可能会失去其时间反演不变性和如何“反应”和“耗散”通量失去其独特的时间反演对称性。力和通量之间的反对称耦合矩阵不再源自泊松括号，并且在稳态下，“反应性”通量有助于（“管家”）熵产生。非平衡哈密顿量的时间反演的偶数和奇数部分对熵的贡献在性质上不同，但在物理上有指导意义。我们发现的情况下，由于噪声波动是唯一负责的耗散。最后，这种结构产生了一个新的，物理上相关的frenesy实例。
2023-03-21 cond-mat.stat-mech
Microscopic reversibility of quantum open systems
与经典的Liouvillian动力学一样，含时幺正演化的转移概率在协议反转下是不变的。在这篇文章中，我们将微观可逆性的表达式推广到外部微扰的大量子开放系统。依赖于时间的外部扰动作用于子系统在一个短暂的持续时间，随后的扰动被切断，使整个系统将热化。我们关心的是子系统的初始和最终本征态之间的转移概率。在时间演化过程中，子系统与储层之间的能量交换是不可逆的。时间反转概率由协议反转和初始系综给出。微观可逆性使时间正向和反向几率相等，因此表现为开放量子系统的热力学对称性。
2011-10-15 cond-mat.stat-mech
Separation of dissipation from diffusion
研究了简单耗散动力系统中由扩散和耗散引起的速度关联。我们观察到，扩散，作为时间可逆的微观过程的结果，导致不同的空间奇偶性的相关性从那些由耗散，时间不可逆的微观过程组成。观察到的速度相关性与玻尔兹曼方程的“分子混沌”假设相冲突。为了解释我们简单模型系统中的明显相关结构，我们提出它们表示相空间的几何畸变。
2001-08-20 cond-mat.stat-mech math.DG math.DS
Breaking time-reversal symmetry for ratchet models of molecular machines
生物分子机器将自由能从一种形式转化为另一种形式，以实现细胞内的许多重要作用，并需要耗散以实现定向进展。我们研究如何打破时间反演对称性在一个给定的耗散成本，通过使用确定性的协议，以驱动系统的棘轮电位，这经常被用来模拟分子机器。时间不对称性增加与较高的障碍，并为驱动电位的中间宽度的双极电位。对于系统驱动超过一个潜在的根据协议，我们发现，对称锯齿最大限度地提高时间的不对称性，而早期的工作研究棘轮模型的分子机器需要不对称的潜在的实现定向行为。这种区别的出现是因为确定性驱动的机器外部提供方向，而自主机器必须产生定向行为。
2019-05-29 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Scaling of Energy Dissipation in Nonequilibrium Reaction Networks
非平衡反应系统中的能量耗散速率可以由底层反应网络中的反应速率决定。通过在状态空间中发展一个粗粒化过程和相应的反应速率重整化过程，我们发现在粗粒化状态下，能量耗散速率与微观态的数目呈幂律反比关系.耗散标度律要求底层网络具有自相似性，标度指数取决于网络结构和通量相关性。讨论了这种逆耗散标度律对微管驱动蛋白混合物等主动流动系统的影响。
2020-07-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Efficiency and power of minimally nonlinear irreversible heat engines with broken time-reversal symmetry
研究了时间反演对称性可能破缺的最小非线性不可逆热机。导出了功率和效率的表达式，其中包含了耗散非线性项的影响。我们表明，在线性响应，最小的非线性不可逆热机，使达到卡诺效率在正功率。我们还发现，Curzon-Ahlborn限制强加在最大功率的效率可以oversized，如果时间反演对称性被打破。
2018-02-19 cond-mat.stat-mech
Estimating dissipation from single stationary trajectories
在这封信中，我们表明，一个平稳的时间序列的时间反演的不对称性提供了有关产生该系列的物理机制的熵产生的信息，即使人们忽略了该机制的任何细节。我们开发估计的熵产生，可以检测非平衡过程，即使在时间序列中没有可测量的流量。
2010-09-20 cond-mat.stat-mech
A microscopic description of the aging dynamics: fluctuation-dissipation relations, effective temperature and heterogeneities
我们考虑了稀释平均场自旋玻璃模型在老化过程中的动力学行为。该模型提出了一个特别丰富的异质行为。为了捕捉这种行为，我们对 ** 给定的无序实现 ** 进行了 ** 逐个自旋分析 **。该结果与使用Mezard、Parisi和Zecchina的“调查传播”算法的静态计算结果比较良好[Sciencexpress 10.1126/science.1073287（2002）]。因此，我们确认静力学和动力学之间的联系，在单自由度的水平。此外，使用单位点量，我们可以引入一个新的响应与相关图，它清楚地显示了异质自由度如何进行相干结构重排。最后，我们讨论的一般情况下，出现从我们的工作和（可能）适用于更现实的玻璃模型。有趣的是，这种情况下的一些特点可以理解的温度考虑。
2002-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Time reversal breaking of colloidal particles in cells
University of Göttingen（哥廷根大学）
研究通过均反松弛方法分析细胞内胶体颗粒的随机轨迹数据，揭示时间反演对称性破缺，并确定活动的时间和长度尺度。
2026-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Hysteretic thermodynamic uncertainty relation for systems with broken time-reversal symmetry
热力学不确定性关系给出了介观系统中耗散量的下限。通过考虑电流滞后的波动--时间正向和时间反转过程中的电流之和--我们将这种关系扩展到具有破缺的时间反转对称性的系统，无论是由于奇状态变量、奇驱动场的存在，还是由于明确的时间相关驱动，即时间反转不对称。我们说明了我们的预测稀释，弱相互作用的气体驱动的平衡的缓慢压缩的活塞和弹道多端导体与外部磁场。
2019-03-27 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
Fluctuation, Dissipation and the Arrow of Time
涨落关系理论的最新发展使人们对时间反演对称微观动力学如何产生不可逆行为这一永恒的问题有了新的认识。我们提供了一个介绍波动的关系，检查它们的关系耗散和讨论它们的时间箭头问题的影响。
2011-12-12 cond-mat.stat-mech physics.pop-ph
Current reversals in a rocking ratchet: the frequency domain
最近的工作[D]。Cubero等人，E82，041116（2010）]中，我们检查了通过改变驱动器的频率所观察到的确定摇摆棘轮中的电流反转的机制。我们发现，一类这些电流反转在频域中的耗散诱导的对称性破缺精确地确定。因此，我们的实验和理论工作扩展和概括了以前确定的动力学和破坏机制之间的关系，在电流反转的产生。
2011-12-04 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Finite-Time Thermodynamics of Fluctuations in Microscopic Heat Engines
当系统尺寸较小时，热力学量的波动变得不可忽略，并起着重要的作用。我们发展了微观热机中涨落的有限时间热力学，其环境温度和力学参数随时间周期性变化。在慢驱动制度，这种形式主义普遍持有的粗粒度的时间尺度，其分辨率是远远长于相关时间的波动，并被证明是一致的类似的波动耗散关系的关系。采用几何参数，同时最小化的卡诺循环中的耗散的平均值和波动的情况下确定。对于这种同时优化，尺度不变平衡态的奇异度量的零特征值的存在被发现是必不可少的。此外，我们证明了我们的优化协议可以改善当前实验的耗散及其波动。
2022-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation Dissipation Relations for Active Field Theories
本文利用Ward-Takahashi恒等式形式，为活性系统推广了涨落耗散定理，提供量化复杂系统非平衡活性的场论工具。
2025-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear driven diffusive systems with dissipation: fluctuating hydrodynamics
考虑了一类具有体耗散和边界驱动的非线性扩散模型，导出了大尺度下的流体动力学描述。从微观动力学出发，得到了水动力场的宏观平均行为和涨落特性。该分析产生了在介观水平上的局部能量密度的波动平衡方程，其特征在于两个项：（i）扩散项，其中电流围绕由非线性傅立叶定律给出的其平均行为波动，以及（ii）耗散项，其是局部能量密度的一般函数。微观动力学的准弹性（quasi-elasticity）意味着在平衡方程中有一个无噪声的耗散项，因此耗散涨落受制于密度场的涨落。微观的复杂性，从而凝聚在只有三个传输系数，扩散率，流动性和一个新的耗散系数，这是明确的局部平衡近似计算。有趣的是，扩散系数和迁移率系数服从爱因斯坦关系，尽管完全非平衡性质的问题。这里提出的一般理论适用于一个特定的，但广泛的系统，最简单的非线性耗散的所谓的KMP模型的热传输的变体。理论预测进行了比较，广泛的数值模拟，并发现一个很好的协议。
2012-07-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Milestoning estimators of dissipation in systems observed at a coarse resolution: When ignorance is truly bliss
针对粗粒化观测下系统耗散难以推断的问题，提出通过milestoning过程忽略部分粗粒化状态空间以改进熵产估计，并证明在半马尔可夫过程中须丢弃朴素马尔可夫时间反转定义产生的等待时间贡献。
2023-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fragility of Time-Reversal Symmetry Protected Topological Phases
热力学第二定律指出存在一个“时间箭头”，沿着这个箭头熵只会增加。尽管微观自然定律具有时间反演对称性（TRS），但仍会出现这种情况。在量子理论中，TRS支撑了许多有趣的现象，最著名的是拓扑绝缘体和量子磁体的Haldom相。在这里，我们证明，这种TRS保护的影响是从根本上不稳定的耦合到一个环境。不管微观对称性如何，量子系统与其周围环境之间的相互作用促进了孤立系中TRS所禁止的过程。这不仅导致了纠缠熵的产生和宏观不可逆性的出现，而且导致了TRS保护现象的消亡，包括那些与特定的纠缠保护拓扑相相关的现象。我们的研究结果突出了TRS在量子力学中的神秘性质，并阐明了利用拓扑系统进行量子技术的潜在挑战。
2021-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entropy production for velocity-dependent macroscopic forces: the problem of dissipation without fluctuations
在宏观系统中，速度相关的唯象力$F(v)$用于模拟摩擦、反馈装置或自推进。这种力通常包括耗散分量，其隐藏了在环境温度$T$下与恒温器的快速能量交换，由微观哈密顿量$H$控制。映射$(H,T) \to F(v)$ --即使对于许多目的都有效--可能会导致随机热力学的应用，其中推导出$incomplete$波动熵产生（FEP）。最近的宏观实验提供了一个启发性的例子，其中耗散主要是由固体对固体摩擦，通常通过确定性库仑力$F(v)$建模。通过适应微观普朗特-汤姆林森模型的摩擦，我们展示了FEP是如何占主导地位的释放到$T$ -恒温器，忽略了宏观库仑模型的热量。这个问题困扰着文献中的几项研究，不能通过用不同的辅助动力学来衡量时间反演的轨迹来解决：它只能通过对耗散下的恒温器进行更精确的随机建模来解决。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relations for continuous quantum measurements
生成泛函是针对波动-耗散关系推导出来的，波动-耗散关系由微观动力学的么正性和可逆性引起，并连接了受到外部扰动的量子系统中许多连续（连续）观测的各种统计特征。这些关系的后果被认为是在较早提出的随机表示两个系统之间的相互作用。
2005-01-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Time-Reversal and Entropy
热力学过程的不可逆性（用时间反演对称性的破缺来表示）与这种过程中的熵产生之间存在联系。我们从确定性动力学出发，在初等数学水平上解释了熵产生、相空间收缩和时间反演之间的关系。封闭和开放系统，在瞬态和稳定的政权，被认为是。主要结果确定在一般条件下的统计机械熵产生的源项的时间反演打破路径空间措施的演变约化变量。这提供了一个计算熵产生的通用算法，并以统一的方式理解一些有用的等式。我们还讨论了马尔可夫近似。重要的是一些旧的理论思想连接的微观动力学与热力学行为。
2002-02-27 cond-mat.stat-mech
Solving the Master Equation for Extremely Long Time Scale Calculations
在长时间尺度范围内，磁反转过程的动力学特性对磁纪录器件的设计具有重要意义。除了长时间尺度外，微观效应如熵效应在磁性纳米尺度系统中变得重要。许多先进的模拟方法已经被开发出来，但很少有能力模拟长时间尺度的限制，并准确地模拟纳米尺度系统的微观效应在同一时间。本文发展了一种新的计算任意长时间磁反转动力学的蒙特卡罗方法。例如，实际计算进行了多达1e50蒙特卡罗步骤。该方法基于多组元的微观相互作用，用符号法求解磁概率分布函数的主方程。
2004-12-07 cond-mat.stat-mech
Entropy Production in Systems with Spontaneously Broken Time-Reversal
研究了无耗散的非平衡量子系统的熵产生，它完全由时间反演不变性的自发破缺产生。系统保持总能量和粒子数，并与两个热源进行了分析。重点点的相互作用，我们推导出的熵产生算子诱导的概率分布。我们证明了在零频率极限下它的所有矩都是正的。分析涵盖费米和玻色统计。
2020-03-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Perspective: Time irreversibility in systems observed at coarse resolution
本文从有限分辨率观测出发，讨论粗粒化与低维投影如何掩盖微观时间反演对称性破缺，并强调明确底层假设对可靠量化不可逆性的关键意义。
2025-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Fluctuation and dissipation of work in a Joule experiment
我们阐明了各种波动定理之间的连接的微规范版本的克鲁克斯关系。我们导出了理想化焦耳实验中功分布的微观精确表达式，即一个物体，凸的，但其他任意形状，以恒定速度通过理想气体。分析结果与硬盘气体的分子动力学模拟进行了比较。
2005-11-28 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Complex Quantum Systems: Dissipation and Kinetic Equations
我们提出了一个微观的量子耗散的方法和素描的动力学方程的推导描述一个简单的量子系统与一个复杂的量子系统的相互作用的演变。一个典型的量子复杂系统的建模参数带状随机矩阵耦合到感兴趣的子系统。我们不假设弱耦合极限，并允许一个独立的动态的“信使”。我们讨论的原因，有一个新的理论方法和我们介绍的新元素。目前的方法结合了已知的限制和以前的结果，但同时包括新的情况下，以前从来没有在微观水平上得出。本文简要地讨论了无外场时粒子的动力学方程及其解。
1999-11-23 cond-mat.stat-mech nucl-th quant-ph
Life efficiency does not always increase with the dissipation rate
重要的生命支持性质与熵产生率之间不存在普遍的正相关关系。简单的原因是，非耗散和时间对称的动力学方面也与建立最佳功能有关。事实上，这些方面甚至在平衡周围的非线性机制中也是至关重要的，我们在介观尺度上发现了生物处理。我们通过分子马达、昼夜节律周期和感觉适应的例子来具体说明这些主张，这些马达在某些情况下的性能确实会因耗散功率的增加而受到破坏。我们使用耗散和时间反演破坏量之间的关系，以保持定量的讨论，也在有效的模型中，物理熵的产生是不清楚地识别。
2017-09-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
On Irreversibility, Dissipation and Response Theory
最近，波动定理（FT）引起了人们的极大兴趣。FT显示了时间可逆的微观动力学如何随着系统尺寸或观察时间的增加而导致不可逆的宏观行为。我们证明了Evans-Searles FT的参数，耗散函数，在非线性响应理论中起着核心作用，并推导出耗散定理，给出了经典N体系统非线性响应的精确关系。这些表达式应该是实验可验证的。当线性化时，它们减少到线性响应的Green-Kubo表达式。
2006-12-05 cond-mat.stat-mech
Time Reversal of the Overdamped Langevin Equation and Fixman's Law
我们讨论了如何一阶朗之万方程的相互作用系统的过阻尼动力学有一个自然的时间反演的简单，但令人惊讶的形式，与后果的关联函数。这导致相互作用的相关性作为系统的随时间变化的扩散张量中的严格限制项，导出Fixman首先提出的关系。将其应用于稀释聚合物线圈的随时间变化的扩散导致其流体动力学半径的柯克伍德近似的定量校准。我们发现了记忆核耗散的广义"Fixman定律”，它具有揭示因果结构的性质，并讨论了二阶Langevin方程的情形。
2021-06-25 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermal dissipation in quantum turbulence
通过求解Gross-Pitaevskii方程和Bogoliubov-de Gennes方程的耦合系统，数值研究了量子湍流中热耗散的微观机制.在低温下，所获得的耗散在大于涡核尺寸的尺度上不起作用。然而，随着温度的升高，耗散在大尺度上起作用，并且它影响涡旋动力学。我们成功地得到了涡旋动力学的相互摩擦系数随温度的变化关系，这一结果可应用于稀玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋动力学.
2006-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
From Three-Particle Dynamics to the Structural Origin of the Arrow of Time in Classical and Quantum Mechanics
Department of Physics and Astronomy, Faculty of Science and Technology, Tokyo University of Science（东京理科大学理工学部物理天文学系）
本文通过三体系统分析，揭示了经典与量子力学中时间箭头的结构起源，证明宏观不可逆性源于粗粒化导致的信息损失。
2025-12-18 cond-mat.stat-mech
Duality and reciprocity of fluctuation-dissipation relations in conductors
类比线性响应，我们制定的电流和电压波动的二元性和互易性表示的奈奎斯特关系，包括各自的波动的固有带宽。为此，我们个别的总号码和漂移速度波动的载体内的导体作为微观噪声源。在低频的电流和电压波动的频谱密度和相应的电导和电阻是相关的在一个互斥的方式，以相应的噪声源。电流和电压波动的宏观方差被发现显示通过等离子体电导，承认一个倒数等离子体电阻的双重属性。类似地，发现微观噪声源服从对偶性质和互易关系。制定的框架中进行的巨正则（电流噪声）和正则（电压噪声）合奏和结果推导出这是有效的经典以及退化统计，包括分数排斥统计。这样发展的统一理论为导体中耗散和涨落现象的微观解释提供了新的思路。特别是它被证明，作为泡利原理的结果，费米子非零的单载流子速度波动在零温度下负责扩散，但不是电流噪声，在这个限制消失。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in Langevin thermal systems
平衡的特征在于它的基本属性，如细致平衡，波动-耗散关系，没有热耗散。基于随机热力学，我们证明了这三个性质在具有微观可逆性的常规朗之万热系统中是等价的。因此，一个传统的稳态要么具有所有三种性质（平衡），要么没有一种性质（非平衡）。与此相反，与速度相关的力量打破微观可逆性，我们证明了细致平衡和波动耗散关系相互排斥，没有等价关系之间的任何两个属性是可能的。这意味着具有速度依赖力的朗之万系统的稳态可能保持某些平衡性质，但不是所有的平衡性质。我们的结果与几个例子系统说明。
2017-08-16 cond-mat.stat-mech
Large rare fluctuations in systems with delayed dissipation
我们研究的概率分布和逃逸率的延迟耗散系统，来自耦合到一个热浴。对于波动强度的对数精度，该问题被简化为一个变分问题。它描述了最可能的波动路径，这是由因果方程由于延迟。在热平衡中，通过远程状态的最可能路径具有时间反演对称性，即使人们不能唯一地定义从具有给定系统坐标和动量的状态开始的路径。给出了小延迟、小噪声关联时间下的分布修正和逃逸激活能修正的显式表达式。
2012-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for generalized time-reversal observables
The University of Tokyo（东京大学）
本文引入广义时间反演可观测量，通过统计论证推导出适用于确定性和随机动力学的热力学不确定关系，扩展了传统框架的适用范围。
2026-05-27 cond-mat.stat-mech
Linking Microscopic Reversibility to Macroscopic Irreversibility, Emphasizing the Role of Deterministic Thermostats and Simple Examples, At and Away From Equilibrium
分子动力学和统计力学使基于粒子的热力学和流体力学的理解成为可能，包括时间可逆的原子力学和纳入宏观流体和固体力学的时间不可逆的热力学耗散之间的迷人的洛夏矛盾。
2012-06-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Full counting statistics and fluctuation-dissipation relation for periodically driven two-state systems
利用主方程导出了耦合到两个水库的随机周期驱动系统的涨落定理。为了系统地处理绝热和非绝热的贡献，我们把电流产生和熵产生的累积母函数写成了封闭的紧致形式。考虑到时间反演的对称性和流入左右水库的瞬时电流不相等的性质，我们导出了涨落定理。结果发现，从涨落定理导出的涨落耗散关系涉及一个关于亲和力的时间导数的扩展。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Time-reversal symmetry breaking and emergence in driven-dissipative Ising models
涨落-耗散关系和时间反演对称性是统计力学的两大支柱，在一般的驱动耗散系统中都是破缺的。这些系统反而导致远离热平衡的非平衡稳态。然而，驱动耗散伊辛型模型被广泛认为在其相变附近表现出有效的热临界行为。与此相反，我们表明，FDR和TRS甚至在宏观上或接近临界状态下都被打破。这是通过检查不同的可观的，偶数和奇数运营商下的时间反演变换，重叠的序参量。值得注意的是，然而，一个修改后的形式的FDR以及TRS仍然持有，但激烈的后果的相关性和响应函数以及Onsager互惠关系。最后，我们发现，在临界状态下，TRS仍然打破，即使在弱耗散极限。
2021-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Order from disorder in closed systems via time reversal violation
熵的定义通常假设相互作用的时间反演（T）不变性，但在微观上T是被违反的。我们提出了一个详细的计算例子（不带电）粒子物种分离（麦克斯韦恶魔）使用的相互作用，违反宇称（P）和T，使PT被保存，符合量子场论（C是电荷共轭）中所需的CPT不变性。这说明了违反T的力如何从无序状态中产生更有组织的状态，这与基于熵增加的预期相反。我们还概述了几种情况，在这些情况下，违反T的力量可能会导致早期宇宙中的一个有组织的状态，从更早的无序状态开始。
2012-03-27 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech hep-ph
Fluctuation dissipation theorem and electrical noise revisited
涨落耗散定理（FDT）是微观描述电磁辐射与物质相互作用的基础，通过假设电磁辐射处于热平衡状态，相互作用处于线性响应状态，该定理将微观变量的自发涨落与负责能量耗散的动力学系数联系起来。在Callen和Welton在在他们1951年的先驱论文中，对于导体的情况，在导体的终端处检测到的电噪声是根据电压波动的谱密度$S_V(ω)$给出的，并且通过简单的关系与其阻抗的实部$Re[Z(ω)]$相关。（I）零点贡献的出现，这意味着频谱在增加的频率处发散;（ii）没有详细说明阻抗的适当等效电路，（iii）忽略了与零点能量和所考虑的物理系统的边界之间的量子相互作用相关的Casimir效应;（iv）缺乏对温度模型之外的微观噪声源的识别。这些缺点不允许用实验验证关系。通过回顾FDT在一个简短的历史调查，我们揭示了新的光现有的缺点，通过提供进一步的性质的定理，专注于电噪声的两个终端的样品在平衡条件下。因此，我们将讨论该定理的对偶性和互易性，以及它在弹道输运、真空和光子气体中的应用。
2018-05-21 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph physics.pop-ph
Microscopic Characterization of Individual Submicron Bubbles during the Layer-by-Layer Deposition: Towards Creating Smart Agents
我们研究了各种聚离子涂层的气泡的平均直径范围从300到500 nm的个别属性。暗视野显微镜允许跟踪由阳离子和阴离子聚电解质（PE）的逐层（LbL）沉积封装的亚微米气泡（SB）的单个颗粒。我们的重点是两个步骤的电荷反转的PE-SB复合物：第一个是从带负电荷的裸SB没有PE添加到正SB封装的聚阳离子（单层沉积），和第二个是过度充电到带负电荷的PE-SB复合物由于随后添加的聚阴离子（双层沉积）。这些现象的细节已经通过分析经历布朗运动或电泳的各种PE-SB复合物的一些轨迹而得到澄清。从分析中得到的对比结果如下：超过化学计量比的阳离子聚合物的量是所需的第一电荷反转，而聚阴离子的化学计量添加导致的PE-SB复合物颗粒的电中和。双层沉积中化学计量的恢复为制造仅用阴离子和阳离子PE封装的多层SB铺平了道路，这提供了一种简单的协议来创建用于药物递送或超声造影成像的智能试剂。
2015-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Energy dissipation and fluctuations in a driven liquid
主动粒子和被驱动粒子的极小模型近来已被用来阐明非平衡系统的许多性质。然而，这些非平衡物质的结构和输运性质的变化与能量消耗之间的关系仍有待探索。我们探索这种关系的一个极小模型的驱动液体，解决到一个时间周期性的稳定状态。使用随机热力学和液态理论的概念，我们展示了如何通过各种非保守的、与时间相关的力对系统进行的工作-这量化了时间反演对称性的违反-修改了驱动液体的结构、传输和相变性质
2017-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetic Reversal Time in Open Long Range Systems
拓扑相空间断开是孤立各向异性自旋系统中的一种普遍现象。它建立了一个一般框架，以了解铁磁性的出现在有限的磁性系统从微观模型没有唯象的现场障碍。在这里，我们研究其相关性的有限系统与长程相互作用的潜力与热浴接触。我们表明，即使在这种情况下，诱导的磁反转时间是指数大的自旋的数量，从而确定{ \it稳定}（任何实验观察时间）的铁磁行为。此外，明确的温度依赖性的磁反转时间从微正则的结果，被发现是在良好的协议与数值模拟。此外，一个简单的和暗示性的表达式，表示拓扑能量阈值，在断开发生时，作为一个真正的能量障碍，许多身体系统，分析得到的低温。
2007-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The dynamics of the spherical p-spin model: from microscopic to asymptotics
本文用一种有效的积分方法数值研究了p=3的$p$ -自旋相互作用自旋玻璃模型的平均场动力学。我们发现一个新的时间尺度与发病的波动耗散定理的崩溃在中间的时间制度。我们还发现，非平衡弛豫表现出亚老化行为的中间时间和跨越到一个简单的老化的渐近制度。
2000-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Out of Time Ordered Quantum Dissipation
我们考虑一个量子布朗粒子与两个谐振池的相互作用，然后受到连接粒子和谐振池的立方耦合的扰动。这种立方耦合诱导粒子的影响泛函/主方程中的非线性耗散和噪声项。它对粒子的无序相关子（OTOCs）的影响不能用传统的Feynman-Vernon形式来描述，我们导出了广义影响泛函，它正确地描述了OTO涨落、响应、耗散和退相干的物理过程.我们研究一个例子，马尔可夫近似是有效的OTO动态。如果原始的立方耦合有一个明确的时间反演宇称，领导阶OTO影响功能是完全确定的耦合通常的主方程通过OTO推广Onsager-Casimir关系。新的OTO波动耗散关系将热噪声的非高斯性与布朗粒子阻尼常数的热抖动联系起来。
2019-07-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
