Geometrical aspects and connections of the energy-temperature fluctuation relation
最近，我们导出了热容$C$和能量涨落之间的正则涨落关系$k_{B}C=β^{2}< δU^{2} >$的推广，它可以解释具有负热容$C<0$的宏观态的存在.在这项工作中，我们提出了一个全景的直接影响和连接的统计力学的其他发展，如正则蒙特卡罗方法的扩展，波动理论的几何公式和吉布斯正则系综的几何扩展，最近在文献中提出的相关性的波动定理。
2009-10-15 cond-mat.stat-mech
Response Morphologies of a Canonical Fluctuation Diagnostic Across Ehrenfest Phase Transitions
Beijing Normal University, Zhuhai（北京师范大学珠海校区）；Xi’an University of Science and Technology（西安科技大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；International Academic Center of Complex Systems, Beijing Normal University, Zhuhai（北京师范大学珠海复杂系统国际学术中心）；School of Systems Science, Beijing Normal University, Beijing（北京师范大学系统科学学院）
研究正则涨落诊断在埃伦费斯特分类中一阶、二阶和三阶相变中的表现，考虑八态Potts模型等系统，发现基于涨落的可观测量在不同热力学区域有不同响应形态，反映对潜在相变性质的敏感性而非埃伦费斯特阶分类。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech
Explicit Symplectic Integrators of Molecular Dynamics Algorithms for Rigid-Body Molecules in the Canonical, Isothermal-Isobaric, and Related Ensembles
我们提出了明确的辛积分的分子动力学（MD）算法的刚体分子在正则和等温等压系综。我们还提出了常法向压力和侧表面积系综中的辛算法以及与Parrinello-Rahman算法相结合的辛算法。在MD算法中采用辛积分，存在一个与哈密顿量接近的守恒量。因此，我们可以进行MD模拟比传统的非辛算法更稳定。将该算法应用于300 K下的TIP 3 P纯水体系，并与非辛算法的结果进行了比较。我们发现，即使对于4 fs的时间步长，辛算法的哈密顿量也是守恒的。该时间步长比常规非辛算法使用的0.5-2 fs的典型值长。
2006-10-13 cond-mat.stat-mech
Condensate fluctuations in the dilute Bose gas
在假设玻色-爱因斯坦凝聚体的模与其它模不渐近关联的条件下，采用有效单模哈密顿量，在巨正则系综中研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中粒子数的涨落.在稀释极限下用一种简单的方法计算了涨落，这种方法超越了平均场近似。后者的准确性估计;它表明，平均场方案不工作的单模哈密顿量，而哈特里哈密顿量，它允许我们估计的凝聚波动的数值因子。作为一个假设，提出了一个公式，在正则系综与巨正则的波动。
2005-04-12 cond-mat.stat-mech
Microcanonical fluctuations of the condensate in weakly interacting Bose gases
研究了弱相互作用均匀气体和囚禁气体中玻色凝聚原子数的涨落。对于一个均匀的系统，我们应用粒子数守恒的Bogoliubov理论的制定和计算的凝聚波动内的正则和微正则系综。我们证明，至少在低温制度，粒子数守恒和传统的，nonconservative理论的预测是相同的，并导致异常标度的波动。此外，微正则涨落与正则涨落的不同之处在于一个通常在粒子数量上成比例的量，因此两个系综的预测在热力学极限上是等价的。我们观察到一个弱相互作用气体在谐波陷阱类似的行为。这与被困的理想气体形成对比，其中微正则和正则波动在热力学极限上是不同的。
2005-01-25 cond-mat.stat-mech
Ensemble dependence of fluctuations and the canonical/micro-canonical equivalence of ensembles
我们研究了连续系统中微正则系综和正则系综在相应Gibbs测度收敛意义下的等价性。这是通过证明一个局部中心极限定理和一个局部大偏差原理得到的。作为应用，我们证明了Lebowitz-Percus-Verlet的一个公式。它给出了一个广泛的可观察到的，如动能，在一个经典的微正则系综在固定的能量均方波动。
2017-01-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Modified Fluctuation-dissipation theorem for non-equilibrium steady-states and applications to molecular motors
我们提出了一个理论框架，以了解修改后的波动耗散定理有效的系统接近非平衡稳态和服从马尔可夫动力学。我们讨论的解释，这一结果的轨迹熵过剩。该框架说明了一个简单的教学例子的分子马达。我们还在这方面得到了广义格林-久保关系，类似于最近由塞弗特得到的关系，物理学评论快报，104，138101（2010）中描述了生物分子状态的更一般网络。
2010-12-21 cond-mat.stat-mech
The grand canonical catastrophe as an instance of condensation of fluctuations
理想玻色气体中密度涨落的所谓巨正则灾难，是涨落凝聚这一更普遍现象的一个特例，这种现象发生在一个大系统中，无论处于平衡状态还是处于平衡状态，当一个单一的自由度对一个广泛量的涨落有宏观贡献时。通过强调实验条件和统计合奏之间的联系，揭示了“灾难”的病理特征，正如最近在巨正则条件下实现光子凝聚所证明的那样。
2015-07-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuations in Ideal and Interacting Bose-Einstein Condensates: From the laser phase transition analogy to squeezed states and Bogoliubov quasiparticles
本文综述了在一个总共含有N个原子的阱中凝聚原子数的平衡涨落现象。我们开始与历史的玻色-爱因斯坦分布，爱因斯坦-乌伦贝克辩论有关的四舍五入的平均数凝聚原子附近的临界温度，并讨论统计的BEC波动的巨正则，正则和微正则系综之间的关系。接下来，我们讨论不同的方法能够提供近似的分析结果和物理洞察波动的问题。特别是，我们描述了主方程（类似于激光的量子理论）和正则系综准粒子的方法，给出了最准确和物理上透明的图片的BEC波动。在最后一部分中，我们描述了相互作用玻色气体中的凝聚涨落。特别是，我们表明，正则系综准粒子的方法工作得很好的相互作用的气体，并产生解析公式的特征函数和所有时刻的凝聚波动。在大多数情况下，基态占据涨落非常大，即使在热力学极限下也不是高斯的。我们澄清了理想和弱相互作用气体统计之间的交叉，这是由对相关压缩机制。
2006-05-21 cond-mat.stat-mech
Open-Boundary Hamiltonian adaptive resolution. From grand canonical to non-equilibrium molecular dynamics simulations
我们提出了一种开边界的分子动力学方法，其中一个原子系统与一个无限大的粒子库在恒定的温度、体积和化学势下接触。在实践中，遵循哈密顿自适应分辨率策略，系统被划分为感兴趣的域和非相互作用的理想气体粒子的库。仅在界面区域施加的外部电势平衡系统的过量化学势。为了保证储层的大小是无限的，我们引入了粒子插入/删除算法来控制理想气体区域的密度。我们表明，它是可能的，用这种开边界分子动力学方法来研究非平衡现象。为了这个目的，我们考虑一个典型的封闭液体的影响下的外部恒定密度梯度。由此产生的压力驱动的流动通过原子系统表现出与相应的解决方案的纳维-斯托克斯方程一致的速度分布。在现有的计算方法中，外力驱动系统远离平衡，与此相反，这种方法保存的动量和非常类似的实验条件。该方法可用于研究复杂分子体系中各种直接和间接的失平衡条件。
2019-12-04 cond-mat.stat-mech
Canonical structure of dynamical fluctuations in mesoscopic nonequilibrium steady states
本文给出了介观系统在非平衡稳态中控制动力学密度和电流涨落的泛函的显式结构。它的标准形式确定了一个广义Onsager-Machlup理论。我们假设该系统被描述为一个马尔可夫跳跃过程，满足当地的细致平衡条件，如典型的随机格子气体和化学网络。我们将介观状态之间的熵流和交通识别为相对于平衡动力学的波动泛函中的额外项。密度和电流的波动耦合一般，除了接近平衡，他们的解耦解释了熵产生原理的有效性。
2007-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Concentration Fluctuations from Multinomial Probability Theory and the possible role in continuum Microkinetic Rate Theory
最近，连续微动力学速率理论（cMRT）已被提出作为一种研究系统速率的方法，其中观测和cMRT理论之间的偏差已经被发现，并且它假设这些偏差与振荡或波动有关。多项式概率理论（MPT）是用来推导出浓度波动的解析表达式，给出的波动作为平均浓度和样本量的函数。动力学约束系统中的波动的MPT预测进行了验证对动力学蒙特卡罗，它分析表明，MPT预测正则和巨正则系综波动。结合cMRT偏差讨论了这些波动结果，并认为波动不是造成偏差的原因。
2019-01-18 cond-mat.stat-mech
Realistic simulations of Au(100): Grand Canonical Monte Carlo and Molecular Dynamics
与（100）贵金属表面六角重构相关的大的表面密度变化建议使用非粒子守恒模拟方法。我们给出了一个应用于正方形非重构表面到六边形覆盖的低温稳定Au（100）表面的表面巨正则蒙特卡罗变换的例子。另一方面，经典的分子动力学允许调查微观细节的重建动力学，我们显示，作为一个例子，回缩的一个步骤和它的相互作用与表面重建/解构机制。
2000-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Energy fluctuations and the ensemble equivalence in Tsallis statistics
研究了Tsallis统计中正则系综能量涨落的一般性质和系综等价性。以理想气体和非相互作用谐振子为例，证明了当粒子数N足够大时，新统计中能量的相对涨落与1/N成正比，而不是Boltzmann-Gibbs统计中的1/N的平方根.因此，微正则系综和正则系综之间的等价性在Tsallis统计中仍然成立。
2008-04-23 cond-mat.stat-mech
Work fluctuations for Bose particles in grand canonical initial states
我们考虑玻色子在一个谐波陷阱和调查的工作所进行的绝热变化的陷阱曲率的波动。取决于提供初始平衡态的储层条件，例如温度和化学势，如果圈闭变宽，则在Crooks关系和Jarzynski等式的上下文中定义的指数平均功（EWA）可能会发散。我们调查的概率分布函数（PDF）的工作信号这种分歧。结果表明，在低温下的PDF是高度不对称的急剧下降，在一侧和指数尾在另一侧。对于高温，它更接近高斯形式的对称分布。这些属性的工作PDF讨论有关的EWA的收敛性和存在的假设的平衡态，这些热力学势的变化是指进入克鲁克斯关系和Jarzynski平等。
2012-02-15 cond-mat.stat-mech
Canonical structure and orthogonality of forces and currents in irreversible Markov chains
我们讨论了一个规范的结构，提供了一个统一的描述动态大偏差不可逆有限状态马尔可夫链（连续时间），昂萨格理论和宏观波动理论。对于马尔可夫链，这个理论涉及概率流和它们的共轭力之间的非线性关系。在这个框架内，我们展示了如何的力量可以分为两个组成部分，这是相互正交的，在广义上。这种分裂允许将路径速率函数分解为三个项，这三个项在耗散和收敛到平衡方面具有物理解释。类似的分解适用于水平2和水平2.5的速率函数。这些结果澄清了如何从基本的动力学规则中产生熵产生和波动定理的界限。我们将讨论这些马尔可夫链的结果是如何相关的宏观波动理论，它描述了这样的微观模型的流体动力学限制内的类似结构。波动理论，它描述了这样的微观模型的流体动力学限制。
2018-02-16 cond-mat.stat-mech
Number Fluctuation in an interacting trapped gas in one and two dimensions
众所周知，对于理想玻色气体，巨正则系综中的数涨落与压缩性成正比，当T -> 0时发散。我们发现，这种分歧时，原子在一维相互作用，通过平方反比两体相互作用被删除。在二维情况下，采用自洽的零程排斥相互作用的T-F模型得到了类似的结果。这两种模型都可以映射到一个服从Haldane-Wu不相容统计的非相互作用粒子系统上。我们还计算了这些相互作用模型中气体从基态的数涨落，并将巨正则结果与正则系综的结果进行了比较。
2002-03-28 cond-mat.stat-mech
Temperature fluctuations and mixtures of equilibrium states in the canonical ensemble
最近有人提出，“$q$ -指数”分布构成了Tsallis的非广延热统计形式主义的基础，可将其视为指数（吉布斯）分布的混合物，其特征在于具有波动的逆温度。在本文中，我们重新审视这一想法与详细的微观计算的能量和温度波动存在于一个有限的容器中的完美气体热耦合到一个热浴。我们发现，与气体的逆温度有关的概率密度具有类似于$χ^2$密度的形式，并且从该密度推断的“混合”吉布斯分布是非吉布斯分布。这些研究结果进行了比较，获得了一些研究人员谁工作的吉布斯分布的混合物在湍流流体中的速度差测量的背景下，以及在核散射实验中的secondaries分布。
2002-12-12 cond-mat.stat-mech
Adaptive Resolution Simulation as a Grand Canonical Molecular Dynamics Scheme: Principles, Applications and Perspectives
我们描述了自适应分辨率多尺度方法AdResS。概念的演变，以及其技术效率的提高是一步一步地描述，明确提到当前的限制和开放的问题。
2014-12-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
New Entropy Formula with Fluctuating Reservoir
有限的热库容量和温度波动导致众所周知的正则指数权重因子的修改。要求修正对单粒子能量的依赖性最小，我们导出变形熵K（S）。由此产生的公式包含玻尔兹曼-吉布斯，雷尼和Tsallis公式作为特殊情况。对于极端大的波动（相比高斯的情况下）一个新的，无参数的熵概率关系出现。该公式和相应的正则平衡分布在高概率下近似玻尔兹曼分布，但在低概率下偏离经典结果。在极大的波动极限下，正则分布类似于低概率的累积Gompertz分布。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech
Mini-grand canonical ensemble: chemical potential in the solvation shell
量化溶质附近的溶剂分子占据的统计数据是我们理解溶剂化现象的核心。溶质周围的小“溶剂化壳”的数量波动不能用代表溶剂“浴”的单一化学势在宏观巨正则框架内描述。在这篇文章中，我们假设分子大小的观察体积，如溶剂化壳层，最好通过将溶剂化壳层与颗粒浴的混合物耦合来描述，每个颗粒浴都有自己的化学势。我们证实了我们的假设，通过研究增强波动的硬球溶剂颗粒周围的一个杰出的硬球溶质颗粒的占有率统计。与已建立的溶剂化理论的连接也进行了讨论。
2017-06-27 cond-mat.stat-mech
Dynamics of quantum dissipation systems interacting with Fermion and Boson grand canonical bath ensembles: Hierarchical equations of motion approach
基于路径积分算法，结合满足涨落耗散定理的任意非Markovin浴的参数化，构造了巨正则浴系综中量子耗散系统的运动方程.费米子或玻色子浴相互作用的影响泛函被发现是相同的路径积分表达式的正则浴，假设它们都满足高斯统计。然而，运动方程形式主义是不同的，由于波动耗散理论是不同的，并明确使用。讨论了目前工作对通过分子导线的量子输运和复杂分子系统中的电子转移的影响。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech
Energy distribution and energy fluctuation in Tsallis statistics
用OLM方法研究了Tsallis正则系综的能量分布和能量涨落。所得的能量涨落公式与前人的工作[Liu L.Y.和杜J.L. Physica A 387（2008）5417]。在讨论理想气体的应用时，我们发现在热力学极限下，能量涨落是不可忽略的，这表明在Tsallis统计中，这种情况是系综不等价的。我们研究了Plastino和Plastino [Phys. Lett. A 193（1994）140]，用于描述与有限卫生浴接触的系统。在这种情况下，能量涨落的两个公式是等价的，而非广延参数q起着非常重要的作用。
2012-02-06 cond-mat.stat-mech
Efficiency and Fluctuation in Tight-Coupling Model of Molecular Motor
提出了一个简单的分子化学发动机紧耦合模型。化学发动机的效率及其平均速度可以明确地计算。扩散常数近似估计使用波动定理。采用随机边界条件进行了Langevin模拟，并将数值结果与理论计算进行了比较。
2006-05-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Charge Fluctuations in Finite Coulomb Systems
当用巨正则系综描述时，有限库仑系统表现出电荷涨落。这些波动的情况下研究的经典（即非量子）系统没有宏观平均电荷。假设宏观静电学的有效性，在体积为$V$的三维有限大导体上给出均方电荷$V$，其为$V^{1/3}$。更一般地，在由两个导体制成的电容$C$的短路电容器中，一个导体上的均方电荷是$<Q^2>=TC$，其中$T$是温度，而$C$是电容器的电容。巨正则系综中只有一个导体的情况是通过将另一个导体移到无穷远来得到的。在弱耦合（Debye-Hückel）极限下对球形电容器的一般公式进行了检验。对于二维库仑系统（对数相互作用），有完全可解的模型，这表明，在某些情况下，宏观静电是不适用的，即使是大导体。这是当电荷波动只涉及少量粒子时。在巨正则系综中，一个二维系统的均方电荷最多是一个元电荷的平方。
2002-01-14 cond-mat.stat-mech
Condensation vs Ordering: From the Spherical Models to BEC in the Canonical and Grand Canonical Ensemble
在本文中，我们重新审视长期存在的问题的宏观密度涨落的性质在巨正则处理的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。利用磁性的球形和平均球形模型与理想玻色气体的正则和巨正则处理之间的密切相似性，我们表明BEC代表两个系综中的不同现象：在正则系综中的铁磁性和涨落凝聚中常见的类型的有序转变，即在单个自由度中宏观涨落的增长，而没有有序，在Grand Canonical的例子中。我们进一步澄清，这是一种表现形式的非等价的合奏，由于存在的长程相关的巨正则之一。我们的研究结果揭示了新的光在光子气体中的BEC最近的实验实现，这表明，所观察到的BEC时，准备在巨正则条件下是一个实例的凝聚波动。
2019-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation relations for dissipative systems in constant external magnetic field: theory and molecular dynamics simulations
最近有人指出，在恒定磁场中的哈密顿粒子系统满足广义时间反演对称性，使得能够证明有用的统计关系的基础上的平衡相空间概率分布，而不需要反转，通常认为必要的，磁场。在这些关系中，不需要卡西米尔修正，人们发现标准的线性响应格林-久保关系，因此Onsager互惠关系。超越线性响应也是可能的，例如在瞬态和稳态波动关系（FR）方面。在这里，我们强调如何广义的时间反演对称性，确保（瞬态）FR理论也直接适用于系统在外部磁场。此外，我们表明，瞬态FR确实可以在非平衡分子动力学模拟中得到验证，系统受到磁场和电场，这是恒温的La Nosé-胡佛。结果是不平凡的，因为它是不直接的，在何种尺寸和时间尺度内的影响，实际上可以观察到的，这是不明显的，人们可以得到什么真正的分子动力学模拟。
2020-10-17 cond-mat.stat-mech
Electric field fluctuations in the two-dimensional Coulomb fluid
模拟了二维库仑流体中电场关联的结构因子，并与介电函数理论进行了比较。奇异的结构因子的变化发生在BKT绝缘体到导体的过渡，以及在一个更高的温度之间的相关过渡不良电解质和扰动德拜-休克尔流体。结构因素被发现不同的正则和巨正则系综，与穷人的电解质显示完整的系综不等价。我们确定机制的“欠屏蔽”和“夹点”散射相关的离子液体和人工自旋冰的实验分别。
2021-06-18 cond-mat.stat-mech
Canonical Temperature Control by Molecular Dynamics
本文采用要求运动方程生成含摩擦系数Gaussian分布的正则分布这一构造性方法，推导并说明Nosé温度控制动力学，并回顾Nosé-Hoover力学历史。
2024-02-14 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation, Fluctuations, and Recurrence Relations in Statistical Mechanics
利用配分函数的递推关系，计算了理想气体中玻色-爱因斯坦凝聚的某些性质。巨正则系综给出了正则系综精确提供的凝聚体的某些性质的不准确结果。在后者的计算中，可以通过递推关系对有限系统进行处理。理想的一维谐波玻色气体提供了一个特别简单和教学上有用的模型，详细的结果很容易得出。通过置换循环的玻色系统的分析产生洞察的递归关系的物理意义。
2002-12-19 cond-mat.stat-mech
Replica-exchange molecular dynamics simulation for supercooled liquids
我们调查到什么程度的复制交换蒙特卡罗方法是能够平衡一个简单的液体在其过冷状态。我们发现，这种方法确实允许准确地产生的正则分布函数，即使在低温下，其效率是约10-100倍高于通常的正则分子动力学模拟。
2000-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling and universality of critical fluctuations in granular gases
用分子动力学模拟研究了低密度气体颗粒气体在均匀冷却状态下团簇不稳定性附近的整体能量涨落。波动的相对分散性表现出幂律发散行为。此外，波动的概率分布呈现数据崩溃的系统接近不稳定性，对于不同的值的非弹性。描述坍缩的函数与在几个分子平衡和非平衡系统中发现的函数是相同的，除了波动符号的变化。
2004-11-27 cond-mat.stat-mech
Grand-canonical-like molecular-dynamics simulations by using an adaptive-resolution technique
在这项工作中，我们提供了一个详细的理论分析，数值试验的支持下，在采样的巨正则系综的自适应分辨率模拟（AdResS）技术的可靠性。我们证明，正确的密度和径向分布函数的混合区域，分子改变分辨率，是两个必要条件，考虑原子和粗粒度的区域在AdResS相当于一个完整的原子系统的子系统的精度高达二阶相对于系统的概率分布。此外，我们表明，所做的工作，由恒温器和热力学力在过渡区是正式等价的，以平衡不同的分辨率之间的化学电势差。从这些结果如下的主要结论，原子区域交换分子与粗粒区域中的一个大典的方式与精度高达（至少）二阶。数值试验，在环境条件下的液态水的相关情况下，进行了加强的理论分析的结论。最后，为了显示AdResS作为一个大正则集的计算方便，我们比较我们的方法插入粒子方法（IMP）在其最有效的计算实现。这种富有成效的理论原理和数值证据的结合候选人的自适应分辨率技术作为一个自然的，一般的和有效的协议，大典分子动力学的情况下，大系统。
2013-01-21 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Canonical Statistics of Trapped Ideal and Interacting Bose Gases
本文用正则系综方法研究了谐振势阱中相互作用和非相互作用玻色气体的平均基态占据数和凝聚态涨落。为了得到平均基态占据数和凝聚态涨落，直接从系统的配分函数出发，给出了凝聚态概率分布函数的解析描述.对于理想玻色气体，概率分布函数被发现是一个高斯的情况下的谐波陷阱。对于相互作用玻色气体，基于最低阶微扰法和Bogoliubov理论，采用统一的方法计算了凝聚态涨落。结果表明，基于最低阶微扰理论的凝聚态涨落遵循$<delta^{2}N_{\bf 0}>\sim N$定律，而基于Bogoliubov理论的凝聚态涨落遵循$N^{4/3}$定律.
2001-11-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Novel mechanism for temperature-independent transitions in flexible molecules: role of thermodynamic fluctuations
提出了一种新的物理机制来解释分子体系中与温度无关的转变反应。该机制成为有效的情况下，准等能分子状态之间的构象转变。结果表明，在室温下，分子能级的随机加宽占主导地位的能量的低频振动伴随着过渡。这导致取消的温度依赖性的随机平均速率常数。作为一个例子，物理解释的温度无关的P2X_3受体脱敏神经元膜的发病提供。
2012-10-31 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for molecular motors
本文综述了特殊涨落关系，如Gallavotti-Cohen关系在分子马达棘轮模型中的应用。特别强调的是放在两个国家的模型，如闪烁棘轮模型。我们推导出这些模型的Gallavotti-Cohen波动关系，我们讨论了它的一些影响。
2010-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fluctuation statistics of mesoscopic Bose-Einstein condensate: reconciling the master equation with the partition function to revisit the Uhlenbeck-Einstein dilemma
从几个不同的角度研究了理想介观玻色-爱因斯坦凝聚体的原子涨落统计。通过推广巨正则分析（适用于正则系综问题），我们得到了一个自洽的平均凝聚粒子数方程，该方程与激光主方程方法计算的微观结果相吻合。对于一个谐波陷阱的情况下，我们得到一个解析表达式的凝聚粒子数是非常准确的，在所有温度下，与数值正则系综结果相比。应用类似的广义巨正则处理的方差，我们得到一个准确的结果，只有低于临界温度。采用随机路径积分的形式主义，具有很好的精度的波动分布的所有高阶矩的分析结果。我们进一步讨论了一种混合处理，它将主方程/随机路径积分分析与基于正则系综准粒子形式主义获得的结果结合在一起[V. V. Kocharovsky等人，Phys.Rev.A61，053606（2000）]，在所有温度下产生与数值模拟基本上完美的一致。
2006-08-10 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Spatial distribution of Gaussian fluctuations of the molecular field and magnetization in the pyramid-like Ising nanoscopic system interacting with the substrate
我们研究了沉积在铁磁衬底上的铁磁纳米金字塔的伊辛模型的热力学性质。金字塔和基板之间的相互作用的影响计算的平衡约化态（密度）运营商用于描述的热力学性质的纳米系统。在高斯涨落近似下，得到了纳米金字塔中分子场和磁化强度涨落的空间分布。磁力测量的实验结果进行了简要讨论。
2009-03-23 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorem for the flashing ratchet model of molecular motors
分子马达将ATP水解产生的化学能转化为机械能。一个被充分研究的分子马达模型是闪烁棘轮模型。我们发现，这个模型表现出的波动关系称为Gallavotti-Cohen对称性。我们的研究强调了这样一个事实，即只有当化学和机械自由度都包括在描述中时，对称性才存在。
2009-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
On the spectrum of fluctuations of a liquid surface: From the molecular scale to the macroscopic scale
我们表明，要解释从低散射矢量qd << 1（经典毛细管波理论）到高qd > 1（类体波动）的表面波动的全谱，必须考虑中间散射矢量qd = 1时界面的弯曲刚度，其中d是分子直径。提出了一个分子模型，用于描述分子间短程和长程相互作用对毛细管波模型的弯曲修正。我们发现，弯曲刚度是负的，当吉布斯等摩尔表面被用来定义的波动界面的位置，并接近临界点，它消失成比例的界面张力。这两个特点是在协议与蒙特卡罗模拟相分离的胶体聚合物系统。
2008-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Path Integral Molecular Dynamics within the Grand Canonical-like Adaptive Resolution Technique: Simulation of Liquid Water
利用路径积分技术，在分子模拟中研究了轻原子空间离域的量子效应。在众多的方法中，路径积分（PI）和分子动力学（MD）是目前研究原子空间离域性的有力工具，然而这种技术在计算上是非常苛刻的。上述限制意味着PIMD应用的限制相对较小的系统和较短的时间尺度。一个可能的解决方案，以克服大小和时间的限制是引入PIMD算法的自适应分辨率仿真计划（AdResS）。AdResS需要在路径积分水平上处理一个相对较小的区域，并将其嵌入由通用球形粗粒分子组成的大分子库中。以前已经表明，在简单的水平上实现上述想法，对于玩具系统或简单/测试系统（如液态仲氢）产生了合理的结果。鼓励以前的结果，在本文中，我们展示了模拟液态水在室内条件下，AdResS，在其最新的和更准确的大典范样版本（GC-AdResS），合并与两个最相关的PIMD技术在文献中。我们的结果与文献中报道的和/或与从全PIMD模拟获得的结果的比较显示出非常令人满意的协议。
2015-06-18 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Quantum Fluctuation Relations for Ensembles of Wave Functions
提出了新的量子涨落关系。与标准方法相比，在标准方法中，驱动系统的初始状态由（微）正则密度矩阵描述，这里我们假设它由波函数的（微）正则分布描述，正如薛定谔最初提出的那样。虽然标准的涨落关系是基于冯·诺依曼测量假设，但这些新的涨落关系并不涉及任何量子坍缩，而是涉及一个功的概念，即哈密顿量的期望变化。
2013-09-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Interacting molecular motors: Efficiency and work fluctuations
我们调查模型的“可逆棘轮”与相互作用的粒子，介绍了我们早些时候[Europhys。Lett. 84，50009（2008）]。我们进一步澄清了由于相互作用的效率提高的效果，并表明它是充满活力的起源，而不是减少波动的后果。我们还显示了复杂的结构中出现的相互作用和密度依赖性的电流和响应函数。的工作和输入能量的波动特性详细表明远离平衡的性质的动态。
2011-05-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fluctuation theorem and large deviation function for a solvable model of a molecular motor
研究了分子马达的离散随机模型。该离散模型可被视为\emph{minimal}棘轮模型。我们扩展了我们以前的工作在这个模型上，通过进一步调查的约束所施加的波动定理的操作远离平衡的分子马达。在这项工作中，我们展示了波动定理的不同表述之间的联系。一个公式涉及的电流的生成函数，而另一个涉及相应的大偏差函数，我们已经计算出这个模型。FT的第三个公式涉及向前一步的概率与向后一步的概率之比。适用于我们的模型的波动定理的最后公式的预测与Carter和Cross [Nature，{ \bf 435}，308（2005）]关于驱动蛋白的单分子测量的数据非常一致。最后，我们表明，所有的配方FT可以理解的熵产生的概念。
2008-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A unified thermostat scheme for efficient configurational sampling for classical/quantum canonical ensembles via molecular dynamics
我们展示了一个统一的二阶计划，用于构造简单，鲁棒和准确的算法，典型的恒温器的配置采样的规范合奏。当使用朗之万动力学，该计划导致BAOAB算法，最近已经调查。我们表明，该计划也是有用的其他类型的恒温器，如安德森恒温器和Nosé-胡佛链。两个一维模型和三个典型的现实分子系统，范围从气相，团簇，凝聚相的数值例子中使用的演示。在分子动力学中（当使用相同的时间间隔时），无论应用哪种类型的恒温器，用于估计坐标相关性质的准确度可以增加一个数量级。该方案是特别有用的路径积分分子动力学，因为它始终提高效率，为任何类型的恒温器的所有热力学性质的评估。
2017-07-17 cond-mat.stat-mech physics.atm-clus physics.bio-ph
Critical point particle number fluctuations from molecular dynamics
利用分子动力学模拟，研究了周期盒中经典Lennard-Jones流体在临界点存在时的粒子数涨落。$N$ -体问题的数值解自然地包含了所有的相关性、精确的守恒律和有限尺寸效应，使我们能够研究动力学设置中临界点的波动特征。我们发现，大的波动与临界点进行测量时，观察到坐标子空间，但是，在集体流动和膨胀的情况下，基本上被冲洗时，动量削减，而不是强制执行。我们把我们的发现的背景下，事件的重离子碰撞的波动。
2022-03-23 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Number Fluctuation and the Fundamental Theorem of Arithmetic
我们考虑N玻色子在一个孤立的陷阱中占据一组离散的单粒子量子态。通常，对于给定的激发能，存在从基态激发不同数量的粒子的许多组合，导致基态布居的波动。作为反例，我们把量子谱看作素数序列的代数，利用算术基本定理，发现对于所有激发，基态涨落都精确地为零。另一方面，标准正则系综或巨正则系综的使用给出了基态的大量涨落。微正则和正则结果之间的这种差异不能在平衡统计力学的框架内解释。
2002-10-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Discrete kinetic models for molecular motors: asymptotic velocity and gaussian fluctuations
我们考虑准一维格上的随机游动，如\cite{FS}中所介绍的。这个数学设置涵盖了一个大类的离散动力学模型的非合作分子马达的周期性轨道。我们推导出的渐近速度和扩散系数的一般公式，我们展示了如何减少他们的计算，以适当的线性系的同一程度的一个单一的基本细胞，与可能的线性链删除。我们将上述结果应用到特殊的动力学模型族中，也发现了生物物理学文献中的一些错误。
2014-05-14 cond-mat.stat-mech math.PR
Fine-structured large deviations and the fluctuation theorem: Molecular motors and beyond
通过考虑大偏差理论中的次指数贡献，我们确定了耦合到分子马达的珠子的可观测位移的概率分布中的精细结构。更一般地说，对于沿周期性衬底的任何随机运动，这种方法揭示了这种分布的离散对称性，其中隐藏的自由度导致通常与波动定理相关的斜率的周期性调制。与以前对实验数据的解释相反，由分子马达施加的平均力与该斜率的长时间渐近性无关，而必须从其短时间极限中提取。
2014-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Molecular Motors Interacting with Their Own Tracks
通过分析可精确求解的离散态"烧桥“模型，从理论上研究了沿线性晶格运动并通过可逆破坏特定晶格键与之相互作用的分子马达的动力学.分子马达被视为扩散粒子，当经过它们时，可以不对称地破坏或重建周期性分布的弱连接。我们明确的动力学性质的计算表明，耦合的无偏分子马达与桥燃烧机制的运输导致一个定向运动，降低波动，并产生一个动态的过渡在低浓度的弱链接的限制。后向偏置分子马达与烧桥机制之间的相互作用产生了复杂的动力学行为。对于可逆解离，分子马达的向后运动减慢。在一定的参数范围内，分子马达的运动方向会发生变化。分子马达也经历非单调的波动，由于两个相反的机制的作用：减少活动后，烧毁的网站和锁定的大波动。当两种机制具有可比性时，会观察到较大的空间波动。对于桥的不可逆燃烧，分子马达的性质是不同的，在一定浓度范围内，速度和波动被抑制，并且还观察到动态转变。系统的动力学进行了讨论的有效驱动力和不同的扩散制度之间的过渡。
2007-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Partial equivalence of statistical ensembles in a simple spin model with discontinuous phase transitions
在本文中，我们提请注意的问题，相变在系统中的局部仿射微正则熵，其中部分等价的（微正则和正则）系综观察。我们专注于一个非常简单的自旋模型，这被证明是一个平衡的统计力学表示的有偏随机游动。该模型表现出有趣的不连续相变，同时观察到的微正则，正则和巨正则系综，虽然在这些系综的过渡发生在一个略有不同的方式。这些差异与正自旋数的不连续变化所伴随的波动有关。在微正则系综中，根本没有涨落。在正则系综中，人们观察到幂律波动，然而，这是依赖于尺寸和热力学极限消失。最后，在巨正则系综中，不连续跃迁是具有发散（类临界）涨落的混合阶（混合）类型。在一般情况下，本文由许多小的结果，它们共同构成了一个有趣的例子，相变，不包括这些现象的已知分类。
2019-11-01 cond-mat.stat-mech physics.gen-ph
Non-equilibrium fluctuations and mechanochemical couplings of a molecular motor
本文利用Kafri { \em et al.}提出的两态模型的扩展，从理论上研究了Einstein和Onsager关系的违反，以及远离平衡运行的单进程电动机的效率。[生物物理学。J. { \bf 86}，3373（2004）]。借助涨落定理，我们分析了这些违规行为的一般特征和这种效率，并将它们与马达的机械化学耦合联系起来。特别是，使用我们的框架驱动蛋白的实验数据的分析导致有趣的预测，可能作为未来实验的指导。
2007-07-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Eigenstate Fluctuation Theorem in the Short and Long Time Regimes
正则系综在平衡态和非平衡态的统计力学中起着至关重要的作用。例如，涨落定理的标准推导依赖于热浴的初始状态是正则系综的假设。另一方面，统计力学基础的最新进展揭示了热平衡态不一定由正则系综描述，而是可以是量子纯态，甚至是单能量本征态，如本征态热化假设（ETH）所表述的。然后，一个问题是这两个图片，正则系综和一个单一的能量本征态作为一个热平衡状态，是如何兼容的涨落定理。在本文中，我们从理论上和数值计算表明，涨落定理在长时间和短时间的制度，即使当浴的初始状态是一个单一的能量本征态的多体系统。我们在长时间范围内的波动定理的证明是基于ETH，而之前在短时间范围内基于Lieb-Robinson约束和ETH [Phys. Rev. Lett. 119，100601（2017）]。这些时间制度的证明在理论上是独立的和互补的，这意味着在整个时域的波动定理。我们还进行了系统的数值模拟的硬核玻色子的精确对角化和验证的涨落定理在这两个时间制度，通过专注于有限尺寸标度。我们的结果有助于理解涨落定理从量子多体系统的幺正动力学中出现的机制，并且可以通过实验来检验，例如，超冷原子。
2021-11-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Renewal processes and fluctuation analysis of molecular motor stepping
我们的动力学模型的进行性或旋转分子马达使用更新过程，在斯沃博达，米特拉和块发起的工作。我们应用功能技术来计算不同类型的多时间关联函数的更新过程中，这有应用程序进行珠测定实验与进行性分子马达，如肌球蛋白V和驱动蛋白，和旋转马达，如F1-ATP酶。
2005-11-13 cond-mat.other cond-mat.stat-mech q-bio.OT
