Driven flow with exclusion and transport in graphene-like structures
完全不对称的简单排斥过程（TASEP），一个众所周知的模型，在其严格的一维（链）的版本，被推广到圆柱（纳米管）和带状（纳米管）的几何形状。一个平均场的理论描述给出了非常窄的带（“项链”），和纳米管。对于特定的键transmittrates配置，并为各种边界条件下，理论预测这些结构和链（上的子晶格）之间的等效稳态行为。这是验证数值模拟，以优异的精度，通过评估稳态电流。我们也数值处理一般宽度的带状物。我们研究这个模型的充分性，以描述碳纳米管和纳米带，或专门设计的量子点阵列的电子输运。
2013-10-21 cond-mat.stat-mech
Nonlinear macroscopic transport equations in many-body systems from microscopic exclusion processes
在非理想环境中描述颗粒在宏观或介观水平上的输运在从生物学中的细胞间和细胞内输运到多孔介质中的扩散的领域中构成了基本的理论挑战。然而，通常来自多体相互作用或反映复杂和限制环境的约束的性质在微观水平上得到更好的理解和建模。在本文中，我们研究微观排斥过程和平均场方程之间的微妙联系，由此产生的连续极限。本文导出了一个适用于描述外场作用下非均匀介质中输运的广义非线性对流扩散方程。此外，从最近引入的排斥过程涉及的代理与非零尺寸的灵感，我们介绍了一个修改后的扩散方程，适合于描述传输在非理想流体的$d$维硬球。我们考虑应用我们的方程的扩散问题的吸收球在一个非理想的自拥挤的流体和重力沉降的问题。我们表明，我们的形式主义允许一个恢复已知的结果。此外，我们引入了点样和扩展拥挤的概念，指定不同的路线，从微观排斥过程获得宏观输运方程。
2013-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover between ballistic and diffusive transport: The Quantum Exclusion Process
研究了在相干隧穿和随机马尔可夫噪声同时作用下一维自由费米子系统的演化。我们确定了一类噪声项，其中出现了一个层次的解耦方程的关联函数。在非相干的特殊情况下，最近邻跳跃的两点函数的方程明确解决。格林函数的颗粒密度得到解析和时间尺度确定的交叉从弹道扩散行为发生。结果可以解释为两种类型的传导通道之间的竞争，其中扩散在大的时间尺度上占主导地位。
2011-04-20 cond-mat.stat-mech
Mass transport perspective on an accelerated exclusion process: Analysis of augmented current and unit-velocity phases
在加速排除过程（AEP）中，如果空的话，每个粒子可以“跳”到它的相邻位置，并且当加入大小为$\ell \leq \ell_\text{max}$的簇时，可以“踢”最前面的粒子。随着相互作用范围$\ell_\text{max}$的不同选择，我们发现AEP的稳态可以在具有增强电流（AC）的均匀相或具有以单位速度（UV）移动的空穴的分离相中找到。在这里，我们提出了一个详细的研究出现的新阶段，从两个角度：AEP和质量传输过程（MTP）。在后一幅图中，处于UV相的系统由与流体共存的冷凝物组成，而从AC到UV的转变可以被视为冷凝。使用蒙特卡罗模拟，特殊情况下的精确结果，并在平均场方法（MTP内）的分析方法，我们专注于稳态电流和集群的大小。数据和理论之间的良好协议被发现，为理解这个模型系统提供了一个有见地的图片。
2013-01-07 cond-mat.stat-mech
Uphill transport in competitive drift-diffusion models with volume exclusion
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；University of Modena e Reggio Emilia（摩德纳与雷焦艾米利亚大学）
本文研究了在体积排斥约束下的漂扩散模型中 uphill 传输现象，通过 SHDL 模型与修改的泊松-涅斯特-普朗克模型的收敛，揭示了其在纳米尺度电解质和离子电子设备中的潜在作用。
2026-02-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A Multispecies Exclusion Process with Fusion and Fission of Rods: a model inspired by Intraflagellar Transport
我们引入了一个多物种排斥模型，其中长度守恒的概率融合和裂变的硬棒是允许的。虽然所有进入系统的棒都具有相同的初始长度${\ell}=1$，但由于聚变和裂变，它们的长度可以保持变化，因为它们以逐步的方式向出口移动。如果有${\ell} \leq N$，两个相邻的${\ell}_{1}$和${\ell}_{2}$长度的硬棒可以融合成一个更长长度的单个棒${\ell}={\ell}_{1}+{\ell}_{2}$。类似地，长度为${\ell}' \leq N$的棒的长度守恒裂变产生两个较短的子棒。基于极值电流假设，我们利用平均场近似在周期性边界条件下对同一模型所得到的结果，绘制了开边界条件下该模型的相图。棒的密度分布和通量分布与计算机模拟结果非常吻合。虽然融合和分裂的杆的动机是在真核生物鞭毛内的鞭毛运输（IFT）中观察到的类似现象，这种排斥模型是太简单了，任何特定的生物体的定量实验数据。然而，出现在这个模型中的融合和裂变的相互作用的“通量分布”和“过渡区”的概念可能有重要的影响IFT和其他类似的运输现象在长细胞突起。
2017-11-27 cond-mat.stat-mech
Single-file transport in periodic potentials: The Brownian asymmetric exclusion process
周期性结构中的单列布朗运动是自然界和工业中的一个重要过程，在受控条件下的实验研究也日益受到重视。为了探索和理解这种运动的一般特征，最近引入了布朗不对称简单排斥过程（BASEP）。BASEP是指扩散模型，其中硬球由通过周期性势的恒定拖曳力驱动。在这里，我们得到的一般性质的丰富的集体动力学的BASEP。稳态下的平均电流随颗粒的尺寸和密度变化很大。对于一个开放系统耦合到粒子水库，极值电流原理预测各种非平衡相，我们验证了布朗动力学模拟。对于一般的对相互作用，我们讨论了连接到单文件传输的行波势和证明了不可能的电流反转系统驱动的恒定阻力和行波。
2019-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Signal optimization in urban transport: A totally asymmetric simple exclusion process with traffic lights
我们考虑具有依赖于时间的缺陷键的环上的排除过程，在该过程中，希望率周期性地在0和1之间切换。该系统模拟城市交通中的主要道路，与垂直街道相交。我们探讨了系统的基本属性，特别是依赖于信号的参数，以及系统的大小和车辆密度的车辆流量。我们调查各种类型的空间分布的车辆密度，并显示存在的冲击剖面。我们还测量了交通灯后的等待时间，并研究了它与交通流量的关系。
2017-03-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
The totally asymmetric simple exclusion process on networks
我们研究了复杂网络上的完全不对称简单排斥过程（TASEP），作为一个范例模型的运输受排斥体积的相互作用。建立在TASEP现象学的一个单一的部分，并借用随机网络的想法，我们研究的连接对运输的影响。特别是，我们认为，在顶点的拓扑结构中的无序的存在至关重要的修改网络的运输功能：不规则的网络涉及同质段，并有一个双峰分布的边缘密度，而经常网络的冲击占主导地位，导致单峰密度分布。提出的求解网络平均场输运的数值方法为研究大型网络上的TASEP提供了一个通用框架，并有望推广到其他输运过程。
2011-06-23 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Asymmetric simple exclusion process with tree-like network branches
Tokyo Polytechnic University（东京工艺大学）；The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本文提出了一种扩展的非对称简单排斥过程模型，用于研究具有树状网络分支的输运性质，并推导了其精确稳态分布。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Transport in exclusion processes with one-step memory: density dependence and optimal acceleration
我们研究了一个格子气的持续步行者，其中每个网站是由最多一个粒子和每个粒子试图移动的方向取决于它的最后一步。我们分析了粒子的均方位移（MSD）作为粒子密度及其持续性（继续沿同一方向移动的趋势）的函数。对于正的持久性，MSD的行为与预期的一样：它随着持久性而增加，随着密度而减少。然而，对于强的反持续性，我们发现两个不同的制度，其中的MSD的密度的依赖是非单调的。对于非常强的抗持久性，存在MSD达到最大值的最佳密度。在一个中间的制度，MSD作为密度的函数表现出最小值和最大值，这是以前没有观察到的现象。我们推导出一个平均场论，定性地解释了这种行为。
2019-06-25 cond-mat.stat-mech
Interplay between finite resources and local defect in an asymmetric simple exclusion process
当粒子通量受多种因素（如粒子供应和变化的传输速率）调节时，重要的是要确定各自的主导机制。我们扩展了研究充分的完全不对称的简单排斥模型来研究受控入口和局部缺陷之间的相互作用。该模型模拟细胞运输现象，其中通常存在有限的颗粒池和由于生化动力学引起的不均匀的移动速率。我们的模拟揭示了区域，尽管增加粒子供应，电流保持恒定，而粒子在系统中重新分布。利用平均场近似的畴壁方法，我们为我们的研究结果提供了理论依据。稳态电流和密度分布的结果提供了定量的见解调控的转录和翻译过程中的细菌蛋白质合成。本文研究了具有受控入口和缺陷的完全非对称简单排斥模型，以模拟有限粒子池和粒子输运过程中的非均匀运动速率。
2013-09-24 cond-mat.stat-mech
Cooperative transport with selective kinetic constraints
我们介绍和研究了一个家庭的合作排斥过程，其微观动力学是由选择性动力学约束。他们显示，在形成鲜明对比的简单的对称排斥过程中，密度分布，可以是凹的，凸的或两者兼而有之，这取决于边界粒子水库的密度。一个平均场分析的基础上与密度相关的扩散系数的扩散方程定性再现这种行为，并建议其发生在液体中的扩散率异常。
2019-11-06 cond-mat.stat-mech
Anomalous transport in disordered exclusion processes with coupled particles
我们考虑一维非对称排斥过程与一个简单的吸引力的相互作用，连续粒子之间的距离不允许超过一定的限制，并调查的后果，这种耦合的输运性质的随机力型无序的存在下，通过现象学的随机陷阱图片。在有限环上的模型的相分离稳态下，研究了密度分布的性质，并导出了在偏置相中电流随系统尺寸衰减的指数。在所有连续粒子相互耦合并形成闭合串的情况下，发现与没有耦合的模型相比，电流增强，而如果连续粒子组形成有限串，则电流减小。本文还研究了半无限弦进入初始空格的运动。在这里，扩散的头部的字符串被发现是异常的，和两个阶段可以区分，其特征在于不同的功能依赖性的扩散指数的偏置。通过数值模拟对所得结果进行了检验。
2007-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Symmetry Breaking of Current Response in Disordered Exclusion Processes
Tokyo University of Science（东京科学大学）
研究揭示无序排斥过程中原子电流对称性破缺的条件，发现局部左右键偏比均匀时对称性保持，而键无序和位点无序分别在不同条件下打破对称性，为生物和人工纳米通道传输提供新见解。
2026-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Driven Transport on Parallel Lanes with Particle Exclusion and Obstruction
我们研究了一个驱动的双通道系统，其中不同通道上的粒子相互阻碍彼此的运动，扩展了Popkov和Peschel [1]的早期模型。这种阻碍可能发生在生物学背景下，由于空间位阻，其中马达蛋白通过在微管上“行走”来携带货物。类似地，该模型作为一个描述经典的自旋输运带电粒子与内部状态的单向移动的晶格。三个制度的定性不同的行为被确定取决于车道之间的耦合强度。对于小的和大的耦合强度的模型可以映射到一个通道的问题，而一个新的和丰富的相行为出现中间的。我们得到一个近似的，但定量准确的理论描述在一个网站集群近似，并获得洞察相行为通过电流密度关系结合的极值电流原理。我们的结果证实了随机模拟。[1]波普科夫和我。Peschel，Phys.Rev.E64，026126（2001）.
2011-02-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Asymmetric simple exclusion process on a random comb: Transport properties in the stationary state
本文研究随机梳上不对称简单排他过程的稳态行为，发现主链密度均匀而分支密度非均匀，漂移速度随偏向强度非单调变化，高密度下因硬核排他效应使非单调性消失。
2025-06-01 cond-mat.stat-mech
The kinetic exclusion process: a tale of two fields
本文介绍了一类随机格子气模型，并在局部平衡假设下，导出了它们在大尺寸极限下的涨落流体力学描述。该模型包括在晶格上的高能粒子受排斥相互作用，移动和碰撞随机与能量相关的速率。由此产生的波动流体动力学方程表现出非线性耦合粒子和能量传输，包括粒子流由于温度梯度（Soret效应）和能量流由于浓度梯度（Dufour效应）。微观动力学的复杂性被浓缩在两个矩阵的传输系数：扩散矩阵（或等效的Onsager矩阵）推广菲克-傅立叶定律，和流动性矩阵控制电流波动。这两个输运系数耦合通过波动耗散定理，这表明影响本地电流的噪声项具有高斯特性。进一步从微观动力学的角度证明了熵产生的正性。所谓的动力学排斥过程有两个非平衡物理学最典型的模型作为限制情况，即粒子扩散的对称简单排斥过程和热流的Kipnis-Marchioro-Presutti模型，使其成为进一步发展现代非平衡行为理论的理想试验平台。
2019-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Exclusion process subject to conformational size changes
我们介绍了一个模型的随机传输的一维基板上的粒子假设不同的构象在其步进周期。这些构象对应于基底上的不同足迹：为了前进，颗粒受到具有不同特征速率的连续收缩和膨胀步骤的影响。因此，我们扩展的范式排斥过程，提供预测的所有制度，这些速率是非常符合模拟，并表明，电流密度关系可能会受到很大的影响。对称性被讨论和利用。我们讨论我们的结果的背景下，分子马达，面对一个手在手中，一个尺蠖步进机制，以及核糖体。
2019-02-10 cond-mat.stat-mech
Residence time estimates for asymmetric simple exclusion dynamics on stripes
我们研究的目标是近似数值，并在某些特定的物理相关的情况下，也分析，粒子的停留时间经历一个不对称的简单的排斥动力学的条纹。不对称性的来源是双重的：（i）边界条件的选择（不同的储层水平）和（ii）来自具有规定方向性的非线性漂移的强各向异性。我们专注于在通量的各向异性的选择上的渐近行为的停留时间相对于条纹的长度的效果。该主题与拥挤环境中的行人流动或生物运输中发生的情况有关，其中颗粒的横向位移主要影响整体运输机制的效率。
2015-02-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exclusion Processes with Internal States
我们介绍了驱动排斥过程与内部状态，作为通用的运输模型在各种情况下，从分子或车辆交通平行车道自旋电子学。随后的非平衡稳定状态是可控的边界以及散装率。在介观尺度下发现了伴随畴壁运动和离域的显著极化现象。我们量化这一观察提供精确的相图的分析描述。我们的结果证实了随机模拟。
2008-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlations and transport in exclusion processes with general finite memory
本文研究了具有一般有限记忆的随机游动体在$d$维超立方晶格上运动的关联和流体动力学描述。我们推导了漂移扩散方程，并确定了一个记忆依赖的临界密度。在临界密度以上，有效扩散系数随着颗粒向前移动的倾向而减小，在临界密度以下，有效扩散系数随着颗粒向前移动的倾向而增大。如果忽略相关性，临界密度正好是$1/2$。我们还得到了一个低密度近似的同时，不同的网站之间的相关性。我们进行模拟的一维系统与一步记忆，发现我们的解析推导和数值结果之间的良好协议。我们还考虑了以前未探索过的完全反持久粒子的特殊情况。通常，相关长度收敛到一个有限值。但在完全反持久粒子和密度$1/2$的特殊情况下，关联长度随时间发散。此外，将一个完全反持久粒子系统连接到外部粒子库会产生一个新现象：在几乎所有系统中，不管微观动力学的精确细节如何，当系统连接到库时，边缘处的粒子平均密度与库相同，遵循热力学第零定律。然而，在一个完全反持续系统中，边缘的密度总是高于水库中的密度。我们找到了一个定性的描述，这一现象，同意相当不错的数值。
2019-06-25 cond-mat.stat-mech
Totally Asymmetric Exclusion Process with Hierarchical Long-Range Connections
研究了一维固定长程连接格子上的非平衡粒子输运模型--完全非对称排斥过程。这个模型打破了在普通一维晶格上观察到的粒子-空穴对称性，并导致了一个令人惊讶的简单相图，没有最大电流相。数值模拟的模型与开放的边界条件揭示了一些动态功能，并建议可能的应用。
2009-05-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stepping and crowding of molecular motors: statistical kinetics from an exclusion process perspective
马达酶是一种非凡的分子机器，它利用三磷酸核苷水解产生的能量来产生机械运动，通过构成其动力学循环的不同步骤来实现。这些大分子，现在研究与先进的实验技术，以揭示其分子机制和动力学循环的性质，涉及许多生物过程，从生物聚合（如RNA聚合酶和核糖体）到细胞内运输（马达蛋白，如驱动蛋白或动力蛋白）。虽然在理论和实验上对单个电机的动力学进行了很好的研究，但它们的步进周期对集体动力学的影响仍然不清楚。这一方向的进展将提高我们对天然细胞内介质中的运输过程的理解，在天然细胞内介质中，进行性运动酶可能在拥挤的条件下工作。因此，在这项工作中，我们扩展了目前的统计动力学分析，研究集体输运现象的汽车在格子气模型属于排斥过程类。通过数值模拟，我们展示了如何解释和使用在拥挤的条件下从单粒子轨迹计算的随机性。重要的是，我们还表明，时间波动和非泊松行为是内在相关的空间相关性和出现的大，但有限的，集群的共同移动的电机。我们的分析揭示的属性有重要的生物学意义上的集体运输特性的进行性马达酶在拥挤的条件下。
2014-05-26 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Crowding effects in non-equilibrium transport through nano-channels
通过纳米通道的运输在许多生物过程和工业应用中起着重要作用。深入了解生物运输过程的运作和人造纳米装置的设计需要了解这种运输的基本物理。一个简单的排阻过程已被证明是非常有用的解释几个人工和生物纳米通道的性质。它是特别有用的模型间的颗粒相互作用对传输特性的影响。在本文中，我们探讨了几种模型的排斥过程中使用的平均场方法和计算机模拟。我们研究拥挤的通道内的平均通量和单个分子的运输时间及其附近的影响。最后，我们讨论的理论预测的鲁棒性方面的关键特性的受阻扩散的纳米通道，需要包括在模型中。
2010-07-15 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
TASEPy: a Python-based package to iteratively solve the inhomogeneous exclusion process
本文提出基于Python的软件包TASEPy，利用用户指定阶数截断的幂级数近似（PSA），首次为任意跳跃速率集合求解非均匀TASEP的稳态解。
2023-10-27 cond-mat.stat-mech
Driven transport on a flexible polymer with particle recycling: a model inspired by transcription and translation
许多理论工作试图通过基于排除过程的框架在转录和翻译水平上粗粒化基因表达。通常在这些模型中，底物（DNA和mRNA）的三维构象被忽略，粒子在静态一维晶格上移动，与无限的储存器接触。在这项工作中，我们概括的典范排斥过程，并研究了运输的颗粒沿一维聚合物一样的柔性晶格沉浸在一个三维的颗粒水库。我们研究了在水库中的颗粒的再循环，运输是如何影响的晶格的全球构象，反过来，颗粒密度如何决定的聚合物的结构。
2019-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Multiple phase transitions in a system of exclusion processes with limited reservoirs of particles and fuel carriers
TASEP是来自非平衡统计物理学的范例模型，其描述粒子沿着离散位点的晶格跳跃。TASEP适用于各种不同的运输系统，但没有考虑到在许多这样的系统中，运输所需资源的可用性是有限的。在本文中，我们扩展的TASEP包括有限数量的两个不同的基本运输资源的效果：跳跃的粒子，和“燃料载体”，它提供了所需的能量驱动系统远离平衡。因此，系统的动力学受到很大的影响：出现了一个“有限资源”的制度，其中电流受到加油速率的限制，并且低和高粒子密度之间的通常共存线在相平面上打开了一个广阔的区域。由于两种资源的有限量的组合，当对于固定的进入速率α增加退出速率β时，多个相变是可能的。这是一个新的功能，只能通过包含这两种有限的资源来获得。我们还表明，在LD和HD阶段的颗粒密度的波动不受负载的燃料载体的数量的波动，除了事实上，当这些燃料资源变得有限，颗粒跳跃率严重降低。
2012-03-19 cond-mat.stat-mech
A Class of Exclusion Processes Capable of Exhibiting Current Reversal
Institute of Research and Development, Duy Tan University（发展研究学院，大烟大学）；Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University（自然科学学院，大烟大学）；Faculty of Information Technology, Ho Chi Minh City University of Economics and Finance（信息技术学院，胡志明市经济与金融大学）
本文研究一类以伊辛测度为稳态的广义ASEP，发现其可出现电流反转等非传统输运行为，且动力学含长程作用时势仍为短程，框架涵盖多个经典排斥过程模型。
2025-11-15 cond-mat.stat-mech
Sample-to-sample fluctuations of transport coefficients in the totally asymmetric simple exclusion process with quenched disorder
本文研究淬火无序环境下全非对称简单排他过程的输运性质，利用平均场近似和更新理论给出电流与扩散系数的解析表达式，并揭示其非自平均效应及样本间涨落服从Weibull分布。
2023-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exact Entanglement in the Driven Quantum Symmetric Simple Exclusion Process
本文研究开放量子对称简单排斥过程（QSSEP）的纠缠性质，推导出稳态互信息满足体积律，并开发了一种利用局部自由累积量确定随机矩阵子块特征值谱的新方法。
2023-09-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tandem Exclusion Process
Institute of Research and Development, Duy Tan University（研发研究所，岘港大学）；Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University（自然科学学院，岘港大学）；Faculty of Information Technology, Ho Chi Minh City University of Economics and Finance（信息技术学院，胡志明市经济与金融大学）
本文提出串联排斥过程（TEP），一种由蚂蚁串联奔跑启发的随机晶格模型，通过转移矩阵方法推导出稳态测度、电流和相关函数的精确表达式，并发现协作动力学可在中等和高密度下显著提升集体输运效率。
2026-06-01 cond-mat.stat-mech
Phase Transitions in Brownian Pumps
我们研究了两个水库之间的随机粒子输运沿一个通道，其中的粒子被泵对偏置的行波潜力。它表明，周期平均密度或电流的相变发生在通道内的粒子之间的排斥相互作用时，考虑。这些转变反映了那些已知的不对称简单排斥过程（ASEP）。我们认为，它们的发生是一个通用的功能布朗电机在开放系统中运行。
2014-02-02 cond-mat.stat-mech
Driven Tracer in the Symmetric Exclusion Process: Linear Response and Beyond
对称排斥过程中的示踪剂动力学是反常扩散的一个典型模型，其中硬核粒子在无限一维晶格上扩散。虽然平衡的情况已经得到了很多的关注，示踪剂是由外力，这提供了一个极小模型的限制拥挤的环境中的非平衡运输的情况下，仍然在很大程度上未被探索。事实上，唯一可用的分析结果涉及的手段的位置的示踪剂和晶格占据数在其参考系，高阶矩，但只有在高密度的限制。在这里，我们提供了一个一般的流体动力学框架，使我们能够确定的浴示踪剂的相关性和示踪剂的位置的驱动力的函数的第一累积量，高达二次阶（超越线性响应）。这一结果构成了第一次确定的偏差依赖性的方差的驱动示踪剂在SEP为任意密度。这里提出的框架可以适用于，超越SEP，更一般的配置驱动的示踪剂在一个维度上的障碍物的相互作用。
2023-01-25 cond-mat.stat-mech
Dynamics of non-Markovian exclusion processes
在物理学、生物学或社会科学中，驱动扩散系统常被用作集体输运现象的简单离散模型。非对称简单排斥过程（ASEP）是描述受排斥体积相互作用的实体的噪声驱动运动的一个典型模型，近年来人们对它的许多变体进行了研究。虽然在标准ASEP中噪声是泊松的，因此过程是马尔可夫的，但在许多应用中，激活噪声的统计数据具有非标准分布，可能具有内部自由度或外部来源导致的记忆效应。这导致了时间相关性，并可以显着影响电流密度关系的形状，最近已经研究了一些方案。在本文中，我们报告了一个一般框架，以获得基本图的非泊松噪声驱动的ASEP有效地使用只有两个简单的量，即，跳跃分布的平均剩余寿命和适当定义的时间相关长度。我们证实了我们的结果，详细的数值研究周期性边界条件下的各种噪声统计，并讨论我们的方法可以应用到更一般的驱动扩散系统。
2015-01-03 cond-mat.stat-mech
Current fluctuations in the symmetric exclusion process beyond the one-dimensional geometry
本文研究一维以外晶格（高维及梳状晶格）上对称简单排斥过程（SEP）的积分电流涨落，发现其行为差异源于电流-密度关联的定性与定量不同，并对该关联进行了显式计算。
2024-11-26 cond-mat.stat-mech
Large deviations of current for the symmetric simple exclusion process on a semi-infinite line, and on an infinite line with a slow bond
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文研究了对称简单排斥过程在半无限线和无限线上的电流大偏差问题，采用宏观波动理论方法并结合稀有事件模拟，解决了多个相关难题。
2025-12-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Far-from-equilibrium transport with constrained resources
完全不对称简单排斥过程（TASEP）是远离平衡态动力学研究的一个很好的例子。在这里，我们考虑一个TASEP与开放的边界，但施加一个全局约束的粒子总数。换句话说，边界水库和系统必须共享有限的颗粒供应。使用模拟和分析参数，我们得到的平均粒子密度和系统的电流，作为边界速率和粒子总数的函数。如果分子马达的可用性成为一个限速因素，我们的研究结果是相关的生物运输问题。
2008-07-02 cond-mat.stat-mech
Dynamical phase transition of a 1D transport process including death
受与真菌生长相关的生物学方面的启发，我们考虑了生长和腐蚀的竞争。我们研究了完全不对称排斥过程的一种改进，包括注入$α$和最后一个粒子$δ$死亡的概率.系统在$δ_c(α)$处呈现相变，其中最后一个粒子$<L>$的平均位置以$\sqrt{t}$的形式增长。对于$δ>δ_c$，存在非平衡定态，而对于$δ<δ_c$，渐近态呈现低密度和最大电流相。我们讨论了并行和顺序更新的密度和电流配置文件的缩放。
2010-03-22 cond-mat.stat-mech
Semi-infinite simple exclusion process: from current fluctuations to target survival
针对对称简单排斥过程现有电流研究仅覆盖有限、无限系统的局限，求解半无限系统积分电流的完整累积量生成函数，同时解决了靶标存活概率、局域源注入粒子数统计两个开放问题。
2024-09-11 cond-mat.stat-mech
Availability, storage capacity, and diffusion: Stationary states of an asymmetric exclusion process connected to two reservoirs
该研究构建了含两个有限容量储库（通过TASEP连接且可直接交换粒子）的最小模型，探究其稳态密度分布与电流，发现相态/相图与开放TASEP不同，参数可调节TASEP密度及储库填充状态。
2024-02-17 cond-mat.stat-mech
Upper Bounded Current Fluctuations in One-Dimensional Driven Transport Systems
本文提出并验证了一维驱动输运系统中电流涨落的上界不等式，该上界由平均电流和驱动力决定，源于粒子间排斥作用，并在多种系统中得到证明或数值支持。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Dynamics of Simple Exclusion Processes Across Dimensions
Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学基础与前沿研究院）；School of Physical Science and Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学物理科学与技术学院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院）；School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学物理学院）
本研究利用变分自回归网络表征1-3维的SSEP、ASEP、TASEP的非平衡动力学，验证方法有效性，揭示各维度的动力学特性，建立统一表征框架。
2026-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech stat.ML
Phase Coexistence in Driven One Dimensional Transport
本文研究了具有随机粒子附着和脱附的一维完全非对称排斥过程。由此产生的动态导致意想不到的固定制度的大型但有限的系统。这种制度的特征在于由畴壁分隔的低密度和高密度区域的相共存。我们使用平均场的方法来解释由蒙特卡罗模拟得到的数值结果，我们预测的相图中的热力学极限的非保守动力学。
2003-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unexpected Effects of Disorder on Current Fluctuations in the Symmetric Simple Exclusion Process
本研究探究无序对对称简单排斥过程电流涨落的影响，通过分析含缺陷位点的模型并结合部分平均场方法推导淬灭随机能景下的电流二阶矩，揭示异质环境与多体系统的相互作用效应，为多粒子系统的电流涨落调控提供参考。
2025-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
From Intracellular Traffic to a Novel Class of Driven Lattice Gas Models
马达蛋白是细胞内运输过程和生物运动的关键参与者。这些系统的理论建模已经实现了通过使用一维晶格上的步骤过程。在全面介绍了全不对称排斥过程和一些分析工具之后，我们将对吸引到该系统各个方面的不同研究路线进行综述。我们将专注于排斥过程和朗缪尔体动力学之间的耦合，诱导拓扑结构的变化，在相图和多相共存的一般属性。
2006-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium transport and phase transitions in driven diffusion of interacting particles
驱动扩散系统构成了非平衡物理学的典型模型。其中，被称为不对称简单排斥过程（ASEP）的受驱动格子气是最突出的例子，已经获得了许多有趣的精确结果。在总结了关键的发现，包括映射的ASEP量子自旋链，我们讨论了最近推出的布朗不对称简单排斥过程（BASEP）作为一个相关的类驱动扩散系统与连续空间动力学。在BASEP中，考虑了硬核相互作用粒子通过一维周期势场的布朗运动。我们研究是否可以被认为是通用的任意周期性电位的电流密度关系的BASEP和是否排斥粒子的相互作用以外的硬核导致类似的结果。我们的研究结果表明，形状的电流密度关系是通用的单阱周期性电位，总是可以归因于势垒减少，阻塞和交换对称性效应的相互作用。这意味着，在一般情况下，多达五个不同阶段的非平衡稳态是可能的，这样的潜力。相可以发生在耦合到颗粒库的系统中，其中堆积密度是序参量。对于多阱周期势，更复杂的电流密度关系是可能的，更多的相位可以出现。以Yukawa排斥势为例，我们证明了势垒减少和阻塞对电流的影响也存在。交换对称性效应需要硬核相互作用，我们证明，它仍然可以被识别时，硬核相互作用与弱汤川相互作用相结合。
2020-02-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mapping Nonequilibrium onto Equilibrium: The Macroscopic Fluctuations of Simple Transport Models
我们研究了一个简单的输运模型驱动的水库在边界上的平衡，对应的对称简单排斥过程的流体动力学极限。我们表明，密度和电流的非局部变换映射到一个开放的，孤立的链满足细致平衡，罕见的波动是弛豫的时间反转的模型的大偏差。我们认为，这样的映射的存在是直接的原因，为什么它是可能的，这个模型，以获得一个明确的解决方案的大偏差函数的密度，通过变量的基本变化。这种方法可以推广到以前用宏观涨落理论处理过的其他模型。
2007-10-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Sample-specific rectification-like response in a boundary-driven exclusion process
Tokyo University of Science（东京科学大学）
该研究在具有淬火位点无序的边界驱动对称排斥过程中，揭示样本特异性空间异质性可产生类整流输运，平衡密度分布的空间反射对称性破缺是其必要条件，系综层面无序平均电流仍保持反对称。
2026-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exact Current Statistics of the ASEP with Open Boundaries
非平衡系统通常以宏观尺度上的某种量的传输为特征，例如，通过导线的粒子流。非对称简单排阻过程（ASEP）是一种适用于精确解析解的非平衡输运模型。在目前的工作中，我们确定了在有限大小的开放ASEP的所有参数值的电流的全部统计。我们的精确分析结果进行检查，对使用DMRG技术的数值计算。
2012-08-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Pinned or moving: states of a single shock in a ring
具有开放边界的完全不对称排斥过程（TASEP）在足够小的注入和抽取速率下会表现出移动激波或离域畴壁（DDW）。相反，在类似条件下，非均匀环中的TASEP显示出钉扎冲击或局部畴壁（LDW）[参见，例如，H. Hinsch和E. Frey，{ \em Phys. Rev. Lett.} { \bf 97}，095701（2006）]。通过研究周期性的排斥过程组成的驱动（TASEP）和扩散段，我们发现LDW和DDW之间的平滑过渡，后者模仿DDW在一个开放的TASEP，基本上由扩散段的波动控制。平均场论结合蒙特卡罗模拟被用来描述出现的非平衡稳态.我们的研究提供了一个明确的路线，以控制周期性系统中的冲击波动的程度，并应在细胞生物运输的分子马达的可用性是速率限制约束有关。
2019-02-11 cond-mat.stat-mech
A Unified Interface Model for Dissipative Transport of Bosons and Fermions
本研究通过数值模拟与场论分析，揭示耗散玻色子输运属于KPZ普适类，并借助涨落界面模型统一描述玻色子与费米子输运，分别对应表面生长与侵蚀过程，调和了二者完整计数统计的异同。
2023-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
A bottleneck model for bidirectional transport controlled by fluctuations
我们引入了一个新的模型来研究共享一个共同的瓶颈，并在两个完全不对称的简单排除过程（TASEP）车道上移动的相反流量的振荡。我们提供了一个理论分析的相图，有效时，在瓶颈的流量占主导地位的局部稳态。特别是，我们预测并发现一个不均匀的高密度相，条纹的时空结构。同时，我们的研究结果还表明，该模型的其他一些功能不能解释的平稳性假设，需要考虑的瞬态在瓶颈在每个逆转的流量。特别是，我们表明，对于短的瓶颈，系统的容量至少是高的单向流，尽管有空的瓶颈在每个逆转-一个功能，可以解释只有有效的瞬态。看着更敏感的数量，如翻转时间的分布，我们表明，在大多数制度，瓶颈是由罕见的波动和描述超出了稳态。
2012-05-02 cond-mat.stat-mech
Optimum transport in systems with time-dependent drive and short-ranged interactions
本文研究一维硬核晶格气体在移动势垒和最近邻相互作用下的输运行为，发现排斥相互作用增强电流而吸引相互作用抑制电流，并揭示了低密度下最强排斥、高密度下较弱排斥分别实现最优输运的条件。
2023-04-13 cond-mat.stat-mech
