Pair-factorized steady states on arbitrary graphs
随机质量输运模型通常通过指定粒子在给定晶格的位置之间的跳跃速率来描述，目标是预测稳态的存在和性质。在这里，我们问相反的问题：给定一个固定状态，分解的链接（对网站）的任意连接图，什么是可能的跳跃率收敛到这个状态？我们定义了一类跳变函数，它导致相同的稳态和保证电流守恒，但可能不同的感应电流强度。对于二维各向异性跳跃的特殊情况，我们讨论了相位结构的一些方面。我们还展示了这种情况下可以追溯到一个有效的零范围的过程中的一个维度，这是可解的一大类跳跃函数。
2009-04-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
On integrability of zero-range chipping models with factorized steady state
研究了[Evans，Majumdar，Zia 2004 J. Phys. A 37 L275]中提出的一般零程切屑模型的可积性条件。我们找到了一个三参数族的Bethe模型的跳跃概率，其中包括大多数已知的可积随机粒子模型作为极限情况。该解决方案是基于量子二项式公式的两个元素的结合代数服从一般齐次二次关系，这被证明是一个副产品。我们使用Bethe变换来解决马尔可夫过程的转移矩阵的特征值问题。在此基础上，我们猜想了无限格点上模型的演化算子格林函数的积分公式，并导出了环上模型谱的Bethe方程。
2013-11-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Factorised Steady States in Mass Transport Models
我们研究了一类质量输运模型，其中质量在一维周期晶格周围的优选方向上输运，并且是全局守恒的。该模型包括离散和连续的质量和平行和随机序列动态，并包括模型，如零范围过程和非对称随机平均过程作为特例。我们得到了一个必要和充分条件的稳态分解，这需要一个相当简单的形式。
2004-06-22 cond-mat.stat-mech
Irreversibility and Entropy Production in Transport Phenomena II -- Statistical-mechanical Theory on Steady States including Thermal Disturbance and Energy Supply
本文在推广Kubo的密度矩阵微扰格式和Zubarev的非平衡统计算符格式的基础上，讨论了非线性输运现象的一些一般性问题。这两种公式都以紧凑的形式推广到无限阶的外力，并通过直接变换阐明了它们之间的关系。
2011-11-09 cond-mat.stat-mech
Irreversibility and Entropy Production in Transport Phenomena I
* 静电传导中熵产生的第一性原理推导。* 二阶（对称）密度矩阵有助于熵产生。* 使用弛豫型冯·诺依曼方程制定的稳态新方案。* 引入稳态温度来表征稳态。* 阐明了定态熵产生的机理。
2011-03-30 cond-mat.stat-mech
Factorised Steady States in Mass Transport Models on an Arbitrary Graph
我们研究了一个一般的质量输运模型的任意图组成的$L$节点，每个携带一个连续的质量。该图还具有一组节点对之间的有向链接，通过该有向链接，在每个时间步，从站点相关分布中选择的质量的随机部分在节点之间传输。动力学保持总质量不变，系统最终达到稳定状态。这个一般模型包括作为特殊情况的各种先前研究的模型，如零范围过程和非对称随机平均过程。我们推导出一个一般条件的随机质量运输规则，有效的任意图形和并行和随机顺序动态，这是足以保证稳定状态是factorisable。我们演示了如何在几个例子中可以实现这个条件。我们证明了我们的推广结果包含了Greenblatt和Lebowitz最近关于$d$维超立方晶格随机序列动力学的结果作为特例。
2006-02-23 cond-mat.stat-mech
Steady-state thermodynamics of non-interacting transport beyond weak coupling
我们研究了弱耦合范围之外的简单（非相互作用）输运模型的热力学。对于一个单一的费米子或玻色子水平-隧道耦合到两个水库-固定的物质和能量流的精确表达式来自海森堡运动方程的解决方案。明确地证明了稳态熵产生率的正性。最后，对于一个配置中，粒子被向上泵的化学势由一个向下的温度梯度，我们证明了这个过程的热力学效率降低时，系统和水库之间的耦合强度增加，作为一个直接后果的损失之间的紧密耦合的能量和物质流。
2015-06-12 cond-mat.stat-mech
Typical pure nonequilibrium steady states and irreversibility for quantum transports
已知在一个大的孤立量子系统的能量壳层中的每一个典型的纯态都很好地代表了系统的一个热平衡态。我们表明，这种典型性也适用于非平衡稳态（NESS）。我们考虑一个耦合到多个无限库的小量子系统。从长远来看，整个系统达到一个独特的NESS。我们确定了一个大的希尔伯特空间，从该系统的纯状态被随机采样，并表明，典型的纯状态很好地描述了NESS。我们还指出，唯一NESS的不可逆弛豫对纯NESS的典型性是重要的。
2016-03-03 cond-mat.stat-mech
Transport properties for driven granular fluids in situations close to homogeneous steady states
本文采用Chapman-Enskog方法求解非弹性Enskog动力学方程，得到了颗粒流体在随机摩擦浴中的输运系数。热通量和动量通量以及冷却速率被确定为流体动力场梯度从其均匀稳态值的偏差的第一顺序。由于碰撞冷却不能局部地补偿由外部驱动力产生的热，所以参考分布$f^{(0)}$（零阶近似）通过其对温度的依赖性而依赖于时间。这一事实引起了在无驱动情况下不存在的概念和实际困难。另一方面，为了简化分析，并考虑到我们感兴趣的是计算输运的一阶偏差从参考状态，稳态条件被认为是得到明确的形式的输运系数和冷却速率。与最近的分子动力学模拟驱动颗粒流体的比较显示了良好的协议的运动粘度，虽然观察到一些差异的纵向粘度和热扩散率在大密度。最后，线性稳定性分析的流体动力学方程相对于齐次稳态。正如预期的那样，由于外部浴的存在，没有发现不稳定性。
2017-01-04 cond-mat.stat-mech
One-dimensional steady transport by molecular dynamics simulation: Non-Boltzmann position distribution and non-Arrhenius dynamical behavior
非平衡稳态可以由静态外力驱动的非零但稳定的通量来表征。在较弱的外力作用下，由于漂移运动的微弱性和淹没在强烈的热扩散中，漂移速度很难测量。本文利用分子动力学模拟中的一种精确方法，确定了一维周期势场中受弱外力驱动的粒子的漂移速度。由计算得到的漂移速度可知，粒子的迁移率和扩散服从爱因斯坦关系，而它们与温度的关系偏离了阿克里乌斯定律。提出了一种微观跳跃机制来解释非Arrhenius行为。此外，发现在非平衡稳态下，势阱中粒子的位置分布偏离玻尔兹曼方程。非玻尔兹曼行为可能归因于恒温器，其引入了与粒子的漂移方向相反的有效“粘性”阻力。
2014-08-27 cond-mat.stat-mech
Improved Dyson series expansion for steady-state quantum transport beyond the weak coupling limit - divergences and resolution
本文提出了一个计算非线性系统稳态热流和电子流的一般理论，它是在系统-浴耦合中采用微扰展开的。我们明确地表明，使用截断戴森系列导致分歧的稳态极限，从而使其不可能被用于实际应用。为了解决发散，我们提出了一个独特的选择初始条件的约化密度矩阵，消除了在每一个订单的发散。我们的方法不仅允许我们使用截断的Dyson级数，合理地选择初始条件，但也给出了预期的结果，稳态解应该是独立的初始准备。使用我们改进的戴森系列，我们评估的热和电子电流高达四阶系统浴耦合，一个相当大的改进，超过标准的量子主方程技术。然后，我们数值证实我们的理论原型设置的线性系统使用精确的非平衡格林函数的方法。最后，为了证明我们的方法的优势，我们处理的非线性自旋玻色子模型来评估热流高达四阶，并找到签名的cotunnelling过程。
2014-11-17 cond-mat.stat-mech
Gammalike mass distributions and mass fluctuations in conserved-mass transport processes
我们表明，在守恒质量输运过程中，在一个子系统中的质量的稳态分布是唯一确定的子系统质量的方差的函数依赖于其平均值，只要联合质量分布的子系统是因式分解的热力学极限。因子分解条件并没有太多的限制，因为它适用于具有短程空间相关性的系统。为了证明这一结果，我们重新审视了广泛的一类质量传输模型及其通用的变种，并表明，在这些模型中的子系统质量的方差是成比例的平方，其平均值。这种特殊的函数形式的方差约束的子系统的质量分布是一个伽玛分布，而不管的动力学规则。
2014-03-14 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium density matrix description of steady state quantum transport
利用这项工作，我们研究了与水库连接的中间量子系统的载流非平衡稳态的定态非平衡密度矩阵。我们描述的分析过程，以获得显式的结果时，系统，连接水库，以及系统-水库相互作用的量子输运的约化密度矩阵描述的二次哈密顿。我们的程序是详细的，电子运输所描述的紧束缚哈密顿和声子运输所描述的谐波哈密顿。对于弱系统-储层耦合的特殊情况，得到了稳态密度矩阵的更详细的描述。阐明了几种用于电极间电子输运和低维声子热通量的范例输运设置。
2012-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Maximum-entropy theory of steady-state quantum transport
基于非平衡统计力学的最大熵原理，我们建立了一个新的理论框架来描述稳态量子输运现象。导出了多体密度矩阵的一般形式，它包含了保证系综非平衡和稳态性质的电流算符不变部分。给出了该理论的几个例子，证明了本治疗的关系，广泛使用的散射态占领计划在自洽单粒子近似的水平。
2003-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Counting statistics of heat transport in harmonic junctions -- transient and steady states
我们研究了在给定的时间间隔$t_M$，通过一个有限的谐波链，称为中心$(C)$，这是连接到两个热浴，左$(L)$和右$(R)$，这是保持在两个不同的温度下的热传递的统计。中心原子受到外部时间依赖力的驱动。基于两次测量的概念，采用非平衡格林函数（NEGF）方法，计算了左电极导线（$Q_L$）输出热量的累积母函数（CGF）。CGF可以简明地表示为中心的格林函数和一个自变量移动的铅的自能。CGF的表达式是有效的瞬态和稳态制度。我们考虑三种不同的初始条件的密度算子和数值显示，一维（1D）的线性链，如何瞬态行为彼此不同，但最终接近相同的稳定状态，独立的初始分布。我们还推导了联合概率分布$P(Q_L,Q_R)$的CGF，并讨论了$Q_L$和$Q_R$之间的相关性。我们计算了进入水库的总熵流。在稳态下，我们明确表明，CGF服从稳态涨落定理（SSFT）。采用$\hbar \to 0$得到经典结果。该方法也适用于电子数和电子能量的计数，其中相关的自能是由通常的铅自能通过乘以相位或移动轮廓时间，分别获得。
2011-11-26 cond-mat.stat-mech
Boundary drive induced formation of aggregate condensates in stochastic transport with short-range interactions
我们讨论了通过开放边界的粒子交换和诱导驱动的相结构和凝聚现象的随机传输过程与可调的短程相互作用特点对因子分解稳态（PFSS）在封闭系统中的影响。在这个模型中，粒子跳跃过程的稳态可以被调节，以产生从零程过程（ZRP）凝聚模型到具有空间扩展凝聚的模型的性质。通过改变粒子交换速率以及全局漂移的存在，我们观察到从自由粒子气体到凝聚物聚集到边界的相的相变。虽然这种转变是类似于以前的结果的ZRP，我们发现，该机制是不同的边界的存在实际上影响的相互作用，由于非零的相互作用范围。
2015-07-22 cond-mat.stat-mech
Matrix product approach for the asymmetric random average process
本文研究了非对称随机平均过程，它是一个具有最近邻相互作用但状态变量连续无界的一维随机格点模型。首先，明确的功能表示，所谓的β密度，所有的本地相互作用导致稳定状态的产品措施形式严格推导。这也完成了一个突出的证明在以前的出版物。然后，我们提出了一个替代解决方案的过程与分解的平稳状态，通过使用矩阵积的Anastrophic。由于连续的状态变量，我们得到一个矩阵代数的形式的函数方程，可以精确求解。
2002-11-21 cond-mat.stat-mech
Steady self-diffusion in classical gases
分析了平衡状态下硬球气体中的稳态自扩散过程。该系统显示出标记颗粒的恒定梯度。这些粒子的浓度及其梯度都不假定是小的。结果表明，Boltzmann-Enskog动力学方程有一个描述状态的精确解。导出了标记粒子密度的流体动力学输运方程，并给出了自扩散输运系数的显式表达式。还得到了单粒子分布函数的近似表达式。该系统不表现出任何种类的流变效应。理论预测与数值模拟使用直接模拟蒙特卡罗方法进行了比较，发现一个相当好的协议。
2013-09-18 cond-mat.stat-mech
Emergent motion of condensates in mass-transport models
我们研究了空间相关性对驱动质量传输系统中实空间凝聚现象的影响。我们建议，在一个广泛的一类模型与空间相关的稳定状态，冷凝物漂移的非零速度。我们提出了一个强大的机制，导致这种冷凝漂移。这是在广义零程过程（ZRP）的框架内完成的，与通常的ZRP不同，稳态不是产品措施。在其他质量传输模型的机制的有效性进行了讨论。
2012-12-17 cond-mat.stat-mech
Spatial correlations, additivity and fluctuations in conserved-mass transport processes
我们精确地计算了两点空间关联函数在一个广泛的一类守恒质量输运过程，这是由切屑，扩散和合并的质量在稳态。我们发现，空间相关性一般是短程的，因此，在大尺度上，这些守恒质量输运过程在稳态下具有显着的热力学结构。也就是说，该过程有一个平衡的可加性属性，和相应的波动响应关系，这有助于我们获得子系统的质量分布的限制子系统的大小大。
2016-06-27 cond-mat.stat-mech
Long range correlations in stochastic transport with energy and momentum conservation
我们考虑一个简单的一维随机热输运模型，该模型局部保持能量和动量，并耦合到两端具有不同温度的热源。对稳态进行了分析，发现该模型在有限导热系数下服从傅里叶定律。在无限长的极限下，稳定状态由平衡吉布斯状态局部描述。然而，有限尺寸的修正，这一局部平衡态。我们通过计算动量的就地涨落和动量与能量的两点关联来分析这些有限尺寸修正。这些相关性是长程的，并具有显式计算的标度形式。我们还介绍了一个多车道的模型，其中相关性消失在稳定状态。在大长度的限制下，计算了在这个模型中的局部平衡的偏差，表示在现场的动量波动。
2015-10-08 cond-mat.stat-mech
Transport coefficients for granular suspensions at moderate densities
中密颗粒悬浮体的Enskog动力学理论被认为是确定Navier-Stokes输运系数的模型。间隙气体对固体颗粒的影响由粘性阻力项加随机Langevin项来模拟。悬浮模型求解的Chapman-Enskog方法方便地适用于耗散动力学。动量和热通量以及冷却速率的流体动力场梯度的偏差从它们的值在均匀的稳定状态下获得的第一顺序。由于冷却条款（所产生的碰撞耗散和粘性摩擦）不能被补偿的能量所获得的颗粒由于与间隙气体的碰撞，参考分布（零级近似的查普曼-Enskog解决方案）取决于时间通过其对温度的依赖性。另一方面，为了简化分析，并考虑到我们感兴趣的是计算输运性质的一阶偏差从参考状态，稳态条件被认为是。这种简化使我们能够得到Navier-Stokes输运系数的显式表达式。正如预期的那样，结果表明，非弹性和密度的输运系数的依赖性是明显不同的，发现在其颗粒对应物（无气相）。最后，线性稳定性分析的流体动力学方程相对于齐次稳态。与颗粒情况（无气相）相比，没有发现不稳定性，因此，均相稳态是（线性）稳定的。
2019-07-11 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Green-Kubo relations for hydrodynamic transport from an equilibrium-like fluctuation-response equality
在接近平衡时，格林-久保关系式用平衡关联函数提供了宏观输运系数的微观表达式。在其核心，它们是基于反应和波动之间的密切关系，体现在平衡波动耗散定理，一个连接一般打破远离平衡。在这项工作中，我们确定了一类扰动，其响应周围远离平衡的稳态是连接到稳态关联函数通过平衡的波动响应等式。然后，我们利用这个预测，以充实线性化的流体动力学输运方程，描述如何在宏观非平衡系统的空间不均匀性放松。因此，我们推导出两种类型的流体动力学变量的输运系数的非平衡格林-久保关系：局部守恒密度和对称性破缺模式。这项工作的一个副产品是提供一个理论基础的有效性Onsager的回归假设周围的非平衡稳态。我们的预测分析和数值证实了两个模型系统：密度扩散在流体中的软，球形活性布朗粒子和相扩散在嘈杂的仓本模型上的正方形晶格。
2021-11-02 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady-state Kubo formula: equality of transport coefficients
我们解决的问题是否输运系数从一个单一的封闭系统设置，即，标准平衡Green-Kubo公式与从弱驱动非平衡稳态计算获得的公式相同。首先，我们推导出一个非平衡Kubo的稳态扩散常数表示为一个时间积分的电流或保守的密度非平衡关联函数的表达式。该表达式比平衡Green-Kubo公式有一定的优点，但不清楚它是否给出相同的扩散常数值。然后，我们严格表明，如果酉动力学是扩散的非平衡公式确实给出了完全相同的输运系数。预测了有限尺寸修正的形式。通过对几种相互作用多体模型中扩散常数的显式计算，验证了理论结果。
2019-01-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Steady Stokes flow with long-range correlations, fractal Fourier spectrum, and anomalous transport
我们考虑不可压缩流体的粘性二维定常流通过双周期固体障碍物阵列。在一类这样的流动中，拉格朗日观测量的自相关按照幂律衰减，傅立叶谱既不是离散的也不是绝对连续的。我们证明了在这种流动中示踪剂液滴的扩散是非常快的。由于该流等价于具有1个自由度的可积哈密顿系统，这提供了具有长程关联、分形功率谱和异常输运性质的可积动力学的一个例子。
2006-09-04 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Emergence of dynamic phases in the presence of different kinds of open boundaries in stochastic transport with short-range interactions
我们讨论了开边界条件和边界诱导漂移对凝聚现象的对因子化的稳态输运过程中，一个通用的模型随机运输可调最近邻相互作用的影响。改变边界实现的具体类型以及粒子漂移的存在，我们观察到的相图是类似的，但更丰富的那些更简单的零范围的过程与开放的边界条件。调整我们的模型对零程过程的属性，我们能够研究边界诱导的影响过渡制度从零程相互作用到短程相互作用。我们讨论了新兴的相结构，在空间上扩展的冷凝物可以观察到在边界处，以及在散装系统，并将其与周期性边界的情况下，在那里的动态导致形成一个单一的冷凝物在散装。
2016-01-15 cond-mat.stat-mech
Matrix product solution of the stationary states of two-species open zero range processes
利用矩阵积方法，我们得到了两种群开放一维零程过程的稳态分布的解。我们的解决方案是基于一个传统上采用的约束的跳跃率，这最终使我们能够简化的ananterior的组成矩阵。它表明，在每个网站的矩阵是由两组矩阵的张量积和稳态分布假设一个非齐次因式分解的形式。我们的方法可以推广到两种以上粒子的情况。
2019-03-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Transport Far From Equilibrium --- Uniform Shear Flow
将BGK模型动力学方程应用于稳定均匀剪切流附近的空间非均匀状态。参考稳态的剪切速率可以很大，因此所考虑的状态包括那些远离平衡的状态。单粒子分布函数精确地计算到流体动力场梯度与参考状态下的值的偏差的一阶。得到了相应的非线性流体力学方程，并将输运系数确定为剪切速率的显函数。详细研究了线性流体动力学方程的谱，并讨论了与平衡涨落谱的定性差异。在长波长的不稳定性的条件进行了鉴定和讨论。
1997-05-14 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium density matrix for quantum transport: Hershfield approach as a McLennan-Zubarev form of the statistical operator
在本文中，我们正式证明了非平衡密度矩阵的Hershfield开发的稳态具有一个McLennan-Zubarev非平衡系综的形式。这个类吉布斯系综中的修正项与量子开放系统中的熵产生直接相关。事实上，这两种方法的状态，一个非平衡的稳定状态可以映射到一个伪平衡，允许我们开发非平衡量的形式表达式相当于平衡的情况。我们提供一个例子：在量子输运的背景下，在散射区域中的电子布居的非平衡分布函数的推导。
2013-08-06 cond-mat.stat-mech
Steady state quantum transport through an anharmonic oscillator strongly coupled to two heat reservoirs
利用数值精确的基于热场的链映射矩阵乘积态（TCMPS）方法，研究了耦合到两个不同热浴中的单格点Bose-哈伯德模型非谐振子的输运性质.我们比较TCMPS的有效性，以探测强相互作用系统的非平衡动力学，无论系统浴耦合与全球主方程方法在Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad形式。我们讨论了现场相互作用，温度偏置以及系统浴耦合的稳态输运性质的影响。最后通过研究两个不同初态之间迹距随时间演化的非单调性，证明了非马尔可夫动力学的存在。
2020-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Role of the on-site pinning potential in establishing quasi-steady-state conditions of heat transport in finite quantum systems
我们通过求解海森堡运动方程研究了有限线性谐振链中的能量输运，并利用非平衡格林函数验证了我们的结果。系统的初始状态由两个独立的有限线性链组成，它们在不同的温度下处于各自的平衡状态。然后将链突然连接以形成复合链。的时间演变的电流从刚刚打开后的瞬态政权，然后到以后的时间是确定的数字。我们期望电流在稍后接近稳态值。令人惊讶的是，这是可能的，只有当一个非零的二次现场钉扎电位施加到链中的每个粒子。如果不存在在位势，则当时间尺度大于声音从中点到链边再返回的旅行时间时，会出现循环现象。推导出瞬态和稳态电流的解析表达式，以进一步阐明现场电位的作用。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium thermal transport in the quantum Ising chain
我们考虑两个量子伊辛链最初准备在热平衡，但不同的温度和耦合在一个给定的时间通过它们的端点之一。在长时间极限下，系统达到非平衡稳态。我们讨论了这个非平衡定态的性质，并刻画了收敛到定态的特征。我们计算通过链的平均能量通量和这种能量转移的量子和热涨落的大偏差函数。
2013-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chirality, causality, and fluctuation-dissipation theorems in non-equilibrium steady states
一些量子霍尔液体和许多其他系统的边缘表现出手性传输：激发只能在一个方向上传播，例如，顺时针。我们推导出了这类手征系统在非平衡定态下的涨落耗散关系。这些定理将非线性响应与远离热平衡的涨落联系起来，并且只在手征输运的情况下成立。它们可用于检测体系的手性或非手性性质。
2013-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Solving Moment Hierarchies for Chemical Reaction Networks
化学反应网络的研究是一个非常活跃的领域。早期著名的结果\cite{Feinberg:def_01:87, Anderson:product_dist:10}确定了一个拓扑量称为不足，任何CRN，它，当正好等于零，导致一个唯一的因式分解稳态这些网络。然而，对于非零亏网络的稳态，没有结果存在。在本文中，我们将展示如何编写完整的时刻层次的任何非零亏损CRN服从质量作用动力学，在阶乘矩（FM）的方程。使用这些，我们可以递归地预测值较低的时刻从较高的时刻，扭转的程序通常用于解决的时刻层次。我们表明，对于非平凡的例子，以这种方式，我们可以预测到高精度，任何时刻的利益，CRN的非零缺陷和non-factorizable稳定状态。
2017-09-22 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.MN
Open XXZ spin chain: Nonequilibrium steady state and strict bound on ballistic transport
本文给出了在（弱）耦合参数下，由Lindblad算符驱动的均匀最近邻Heisenberg XXZ自旋1/2链的非平衡定态的前两阶显式矩阵乘积解.一阶密度算符在热力学极限下成为一个精确的伪局部守恒定律，并通过Mazur不等式得到一个严格的高温自旋Drude重量的下界。对于|Delta| <1，这种Mazur界限是各向异性参数Delta的非零分形函数。
2011-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Nonequilibrium density matrix for thermal transport in quantum field theory
在这些笔记中，我解释了如何描述同时接近但不完全处于临界点，并且处于远离平衡稳态的一维量子系统。该描述使用散射状态的密度矩阵（Hershfield密度矩阵的类型），或等效地散射状态的吉布斯类系综。我所考虑的稳态是沿着链条有稳定的能量流，来自两个处于不同温度的遥远水库的稳定排水/填充。我使用的背景是大质量相对论性量子场论，它是描述任何普适类中量子临界点附近区域的框架，具有平移不变性和动力学指数z等于1。我表明，在这个完全一般的设置，一个特定的稳态密度矩阵自然发生从物理动机Keldysh制定的稳态。在这个公式中，稳定状态是从初始状态经过长时间演化的结果，在初始状态下，系统的两个半部分分别被热化。我还展示了这是如何表明一个特定的依赖关系（“因子分解”）的平均电流的左，右温度。这个密度矩阵的概念已经在我的合作者丹尼斯·伯纳德最近的一份出版物中提出，我们在共形场论的背景下研究了它。
2012-12-05 cond-mat.stat-mech hep-th
Non-equilibrium steady state phases of the interacting Aubry-Andre-Harper model
本文研究了在强相互作用存在下，准周期势强度变化时Aubry-Andre-Harper模型的相图。以前的工作已经建立了多体局域相在大的潜在强度的存在，在这里，我们发现一个丰富的相图在离域制度的特点是自旋输运和不寻常的相关性。利用矩阵乘积密度算子的时间演化分块抽取算法计算了边界驱动强相互作用Aubry-Andre-Harper模型的非平衡定态.从这些稳定状态，我们提取自旋输运作为系统大小和准周期势强度的函数。这些数据表明自旋输运从超扩散到亚扩散以及之前的本地化过渡;比较以前的结果，我们还发现，运输过渡是不同的从运营商的增长速度在模型中观察到的过渡。我们还研究了稳态的相关结构，并发现一个不寻常的振荡模式的潜在强度的中间值。不寻常的自旋输运和量子关联结构表明，多个动力学阶段之间的热研究和多体定域阶段。
2023-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Impact of dephasing on non-equilibrium steady-state transport in fermionic chains with long-range hopping
该研究通过Lindblad主方程数值模拟与电流算符范数分析，探究退相对含长程跳跃的一维费米子链非平衡稳态输运的影响，确定临界参数α_c≈1.5，揭示不同α下的扩散、超扩散输运区域及电阻尺寸依赖的转变，阐明退相与幺正动力学的平衡关系。
2023-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of steady quantum transport in a superconducting processor
本研究利用超导量子处理器，通过量子比特梯模拟热力学库实现稳态粒子流，验证其与库初始化微观细节无关且涨落随库大小减小，还可通过库宏观性质调节电流，为强关联量子物质的非平衡量子输运实验探索奠基。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A mean-field model of intermittent particle transport and its quasi-steady-state approximation
我们提出了一个平均场模型的间歇性粒子传输，其中一个粒子可能是在两个阶段之一：第一个是主动（弹道）阶段，当一个粒子在某个方向上以恒定的速度运行，第二个是被动（扩散）阶段，当粒子自由扩散。质点可以瞬间改变运动的相位。当粒子处于活性相时，过渡到惰性相的速率通常取决于从运行开始的时间，因此自由程的分布不是指数的。当粒子处于被动相时，跃迁速率是常数，扩散是非反常布朗扩散。
2017-10-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.QM
Nonequilibrium fluctuation-dissipation relations for one- and two-particle correlation functions in steady-state quantum transport
我们研究了稳态下双端纳米器件量子热电输运的非平衡涨落耗散关系。对于由单电子能级组成的中心区模型，导出了单粒子和双粒子关联函数的FD关系。提供了格林函数（单粒子关联）的FD关系的显式表达式。数值计算了电流-电流和电荷-电荷（两粒子）关联的FD关系。我们使用自洽NE格林函数计算处理的系统中存在和不存在的相互作用（电子-声子）在中心区域。我们表明，对于这个模型，没有一个通用的FD定理NE稳定状态。对于每一类不同的问题，有不同的FD关系。我们发现，单粒子关联函数的FD关系对NE条件和相互作用都有很强的依赖性，而电流-电流关联函数的FD关系对相互作用的依赖性要小得多.后一个属性表明有趣的应用单分子和其他纳米级传输实验。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Steady-state phonon heat currents and differential thermal conductance across a junction of two harmonic phonon reservoirs
Institute of Physics, University of the Philippines Los Baños（菲律宾洛斯巴尼奥斯大学物理研究所）
研究了谐振子声子库通过弹簧耦合的junction中声子输运，发现热电流遵循傅里叶定律，热导在声子谱匹配时出现峰值，低温下高频声子排除影响热导最大值，耦合弹簧常数增加提升热导，且声子流方向不影响热导大小。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spontaneous rectification and absolute negative mobility of inertial Brownian particles induced by Gaussian potentials in steady laminar flows
本文研究了二维高斯势作用下，惯性布朗粒子在定常层流中的输运问题。通过大量的数值模拟，发现输运敏感地依赖于外力和高斯势。在定制的参数制度，系统表现出丰富多样的输运行为。在没有任何外部驱动力的情况下，粒子的自发整流可以通过高斯势的空间位置来操纵。此外，当电势位于细胞流的中心时，系统表现出绝对负迁移率（ANM），即，颗粒可以在与恒定力相反的方向上移动。更重要的是，高斯势诱导的ANM现象在较宽的系统参数范围内具有较强的鲁棒性，并且随着系统参数的优化，ANM现象可以进一步得到加强，这为相关实验的实施奠定了基础。
2019-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Matrix product simulations of non-equilibrium steady states of quantum spin chains
采用含时密度矩阵重整化群方法和矩阵乘积方法，显式计算了几个可积和不可积量子自旋链的非平衡定态密度算符，这些自旋链通过两端与外浴的马尔可夫耦合而远离平衡态.有人认为，即使时间演化不能有效地模拟，由于快速纠缠增长，在平衡和平衡外的稳态通常可以准确地近似，所以长度为n ~ 100的链是可访问的。我们的结果表明，通过执行显式模拟的稳定状态和计算的能量/自旋密度/电流在几个问题的热量和自旋输运的量子自旋链。在更大的系统上以高精度重新证实了量子混沌与正常输运之间的关系。
2008-12-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Steady-state ballistic thermal transport associated with transversal motions in a damped graphene lattice subjected to a point heat source
在本文中，我们处理的石墨烯晶格受到点热源的弹道热输运。假设石墨烯片在张力下悬浮在粘性气体中。我们使用的模型的谐波多原子（更确切地说是双原子）晶格执行出平面运动。晶格的动力学由随机常微分方程的无限系统描述，右手边是白噪声，它模拟了点热源。在前人非稳态分析的基础上，提出了一个连续近似下的解析公式，该公式可以描述连续近似下石墨烯晶格中的稳态动力学温度分布。所得到的解决方案是在一个很好的协议与数值结果得到的离散系统除了附近的6个奇异射线的起源在热源的位置。连续解在这些射线处变得奇异，不像离散解那样，离散解似乎在某种意义上沿着射线局部化。讨论了导致这种定向局部化的因素以及连续解和离散解之间的不匹配。我们期望，建议的公式适用于各种阻尼多原子晶格中的所有粒子具有相同的质量，在对所有粒子的外粘度的情况下，普遍的。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态，强烈耦合与多个水库。它表明，存在一个稳态的热力学函数，正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷，能量或热量，通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制，并确定相应的热力学力（亲和力）。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议，稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出，对于具有局域相互作用的自旋简并单能级，所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A stochastic model of anomalous heat transport: analytical solution of the steady state
我们考虑一个一维谐振晶体与保守噪声，在接触两个随机Langevin热浴在不同的温度。噪声项由相邻振子之间的碰撞组成，它们以$γ$的速率交换动量。协方差矩阵的稳态方程在热力学极限（$N\to\infty$）中精确求解。特别是，我们推导出的温度分布，这原来是独立的$γ$的解析表达式。此外，我们还得到了能流首项的精确表达式，其标度为$1/\sqrt{γN}$。我们的理论结果与有限$N$协方差矩阵的数值解是一致的。
2008-10-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Shape, orientation and magnitude of the curl quantum flux, the coherence and the statistical correlations in energy transport at nonequilibrium steady state
我们提供了一个定量描述的非平衡态的耦合振子与多个能源相互作用的模型的基础上。这可以应用于分子振动能量输运的研究。在相干表示中量化了量化非平衡性和时间不可逆性的旋度量子通量，并且我们找到了通量的形状和偏振的几何描述，该几何描述提供了量子非平衡性的微观描述与宏观可观测量之间的联系，即，关联函数。我们使用威尔逊圈积分来量化旋度通量的大小，这被证明是相关的关联函数以及。相干贡献被明确证明是不平凡的，并大大促进热传输量化的热流和效率。这是因为相干效应在微观上反映在通量的几何描述上。为了揭示分子伸缩振动模式（振动子）和分子链（声子）之间的振动子-声子耦合的影响，我们进一步探讨了局域化的影响，这导致了以电流-电流相关为特征的相干和非相干制度。
2015-12-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Non-equilibrium molecular dynamics of steady-state fluid transport through a 2D membrane driven by a concentration gradient
本文首次提出非平衡分子动力学算法模拟浓度梯度驱动的二维膜稳态流体输运，验证其与Onsager倒易关系一致且效率更高，并与连续介质理论定量对比，为二维材料膜应用提供分子层面理解。
2023-09-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
A note on symmetry reductions of the Lindblad equation: transport in constrained open spin chains
本文研究了由一对Lindblad跳跃算子驱动的开海森堡XXZ自旋1/2链的量子输运性质，该跳跃算子满足全局“微正则”约束，即保持总磁化强度。我们将表明，这个系统有一个额外的离散对称性，这是特别的刘维描述的问题。这种对称性比标准希尔伯特空间形式主义所预期的更能减少动力学，并建立了多个稳态的存在。有趣的是，XXZ模型的数值模拟表明，一对不同的非平衡稳态在热力学极限下变得不可区分，并且在各向异性Delta > 1的易轴区域中表现出亚扩散自旋输运。
2012-06-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium thermodynamics of interacting tunneling transport: variational grand potential, density-functional formulation, and nature of steady-state forces
隧道输运的标准公式建立在开边界模型上。在那里，对非平衡格林函数或量子统计力学的守恒近似提供了一致但计算成本高的方法;或者，使用密度相关的弹道输运计算[例如，Phys.Rev.B52，5335（1995）]，这里表示为“DBT”，提供了电子行为的计算上有效的（近似的）原子表征，但是直到现在还缺乏正式的证明。本文提出了一个精确的，变分的非平衡态热力学理论充分相互作用的隧道，并提供了一个严格的基础冻结核DBT计算作为一个最低阶近似精确的非平衡态热力学密度泛函评价。从完全电子非平衡量子统计力学出发，确定了非平衡吉布斯自由能的算符。我证明了一个非平衡热力学巨势的泛函的最小属性，从而唯一地确定了精确的非平衡密度矩阵的解决方案。我还表明，一个密度的唯一性证明，从密切相关的研究[物理评论B 78，165109（2008）]，使得有可能提供一个单粒子配方的基础上普遍的电子密度泛函。我说明了一个正式的评价热力学大势值，这是密切相关的散射相移的变化，因此弗里德尔密度振荡。本文还讨论了所提出的精确热力学力与常用的静电力之间的区别。最后，文件的热力学力的固有的绝热性质，并观察到，这些都适合于一个非平衡实施的玻恩-奥本海默近似。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Tuning energy transport using interacting vibrational modes
研究了量子谐振子和非谐振子链中的能量输运，其中非谐性是由链中局域振动态之间的相互作用引起的。使用绝热消除和数值模拟与矩阵产品状态，我们展示了如何强相互作用显着减缓松弛动力学（出现一个新的时间尺度），并可以改变稳态的属性。我们还表明，稳定状态的属性是完全不同的顺序，在无限时间和无限的相互作用的限制。
2015-06-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Far from equilibrium energy flow in quantum critical systems
我们研究了强耦合量子临界系统中远离平衡态的能量输运。结合规范引力对偶性、相对论流体力学和量子场论的结果，我们认为长时间的能量传输是通过一个普遍的稳态发生的。这是由提升的热状态描述的。我们确定了这种出现的稳态的传输特性，包括平均能量流及其长期波动。
2013-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantifying the Heat Dissipation from a Molecular Motor's Transport Properties in Nonequilibrium Steady States
理论分析，映射到单循环马尔可夫过程的分子马达的单分子时间轨迹，使我们能够评估从电机耗散的热量，并阐明其依赖于平均速度和扩散率。与处于平衡状态的被动布朗粒子不同，分子马达的速度和扩散常数是相互关联的。特别是，我们的研究清楚地表明，随着产热的扩散率的增加是活性颗粒的自然结果，这让人想起最近的实验前提，即放热酶的扩散是由其自身催化周转释放的热量增强的。与自由扩散的放热酶相比，动力学仅限于一维轨道的驱动蛋白-1在将构象波动转化为局部定向运动方面非常有效，从而显示出显著更高的扩散率及其周转率的增强。将分子发动机和自由扩散酶放在同等的地位，我们的研究为理解放热酶的热增强自扩散提供了热力学基础。
2016-12-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
