Relativistic Langevin Dynamics in Expanding Media
我们研究的后果不同实现的扩散过程中的相对论朗之万模拟。我们详细说明伊藤-Stratonovich困境,显示如何微观计算的输运系数,从玻尔兹曼/福克-普朗克方程可以实现导致一个明确的实现的朗之万过程。前点(伊藤)和后点(Hänggi-Klimontovich)朗之万处方内的相关例子明确制定。从这个实施的偏差示出生成的玻尔兹曼分布的固定(平衡)的解决方案的变体。最后,我们明确验证如何保持在膨胀介质的存在下,包括“椭圆流”传输到布朗测试粒子的情况下的洛伦兹不变性的朗之万过程。这是特别相关的使用重味扩散作为定量工具来诊断输运性质的QCD物质中创建的超相对论重离子碰撞。
2013-05-27 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Time-correlation functions for odd Langevin systems
我们调查的统计性质的波动,在主动系统的非对称响应。研究了具有奇电阻张量的欠阻尼Langevin系统和具有奇弹性张量的过阻尼Langevin系统。对于处于热平衡的系统,时间-关联函数应满足时间反演对称性,而关联函数的反对称部分应为零。对于奇Langevin系统,我们发现时间-关联函数的反对称部分可以存在,并且它们与奇电阻系数或奇弹性常数成正比。这意味着由于在有源系统中存在奇响应,关联函数的时间反演不变性被破坏。利用时间-关联函数的短时渐近表达式,可以估计酶或马达蛋白等活性物质的奇弹性常数。
2022-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Superstatistical generalised Langevin equation: non-Gaussian viscoelastic anomalous diffusion
单粒子跟踪和超级计算技术的最新进展表明,软,生物和活性物质系统中出现正常或异常,粘弹性扩散与非高斯分布。在这里,我们制定了一个随机模型的基础上广义朗之万方程的概率密度函数和正常或异常扩散的非高斯形状有一个共同的起源,即随机参数化的随机力。我们进行了详细的分析,演示了如何在指数,幂律,或幂对数律尾的记忆功能的内存内核的各种类型的参数分布的结果。所研究的系统还表现出进一步的不寻常的属性:速度具有高斯单点概率密度,但非高斯联合分布。这种行为反映在从高斯到非高斯分布的位置变量观察到的松弛。我们的理论结果与蒙特卡罗模拟吻合得很好。
2018-01-22 cond-mat.stat-mech
Brownian-motion approach to statistical mechanics: Langevin equations, fluctuations, and timescales
Sister Nivedita University(西塔·尼维迪塔大学);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
本文通过布朗运动和兰格朗方程探讨统计力学,阐述了涨落定理和非马尔可夫动力学的核心方法与贡献。
2026-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Relativistic Langevin Equation derived from a particle-bath Lagrangian
我们展示了如何从洛伦兹协变的卡尔代拉-莱格特粒子浴拉格朗日方程的相对论朗之万方程。在其限制之一,我们确定所获得的方程与郎之万方程中使用的当代扩展的统计力学的近光速运动的布朗粒子在非相对论性耗散流体。所提出的框架提供了一个更严格的和第一原理的形式,朗之万方程经常引用或假设在以前的作品中的ananterior。然后,我们通过考虑粒子浴耦合中的更多项来改进上述结果,这提高了完全相对论设置的近似精度,其中不仅标记粒子而且热浴运动也是相对论的。我们讨论了时空平移和宇称不变性的明显破坏的含义,表明这些影响不一定与统计力学的假设相矛盾。本文还讨论了完全相对论性的广义朗之万方程的内在非马尔可夫性质以及相应的涨落耗散定理。
2022-01-11 astro-ph.HE cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lattice Boltzmann - Langevin simulations of binary mixtures
本文提出了一种求解H型双组分流体动力学波动方程的混合数值方法。用涨落格子Boltzmann方程求解含Landau-Lifshitz应力的动量守恒方程,用随机线法求解含Langevin通量的序参量守恒方程。提出了基于有限差分和有限体积的两种方法对序参量方程进行空间离散。特别注意的是,以确保波动耗散定理保持在晶格水平在这两种情况下。通过比较静态和动态的相关性和良好的协议之间的分析和数值结果的方法进行基准。对模型的伽利略不变性进行了检验,结果是令人满意的。热致毛细波动的界面被准确地捕获,表明该模型可以用来研究非线性波动。
2011-08-10 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
1/f noise from point process and time-subordinated Langevin equations
导致广泛出现的1/f噪声的内部机制仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们研究的区别内部的时间系统和物理时间作为1/f噪声的来源。在证明了1/f噪声在早期提出的点过程模型的外观后,我们推广它从一个随机微分方程,描述了一个类似布朗运动的内部(操作)时间。我们把这个方程和一个把内部时间与外部(物理)时间联系起来的附加方程一起考虑。我们表明,内部时间和物理时间之间的关系,取决于信号的强度可以导致1/f噪声在一个很宽的频率间隔。该模型可用于解释不同系统中1/f噪声的出现。
2015-12-12 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Dynamical invariance for random matrices
本文研究了温度为$β$,约束势为$V$的一维N粒子库仑气体的一般朗之万动力学.这些动力学描述了$β=2$的$N\times N$随机厄米矩阵的特征值的时间演化。平衡配分函数--等于分数量子霍尔效应中劳克林波函数的归一化常数--已知满足无限多个称为Virasoro或循环约束的约束。我们在这里介绍了一个动态生成函数的空间上的随机轨迹,它满足了一大类的约束的几何起源。本文主要研究Schrödinger-维拉索罗代数下由不变性导出的一个子类。
2016-03-30 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Limit distributions of scale-invariant probabilistic models of correlated random variables with the q-Gaussian as an explicit example
在适当的范数和宽度约束下的玻尔兹曼-吉布斯(BG)熵的简化产生高斯分布。此外,标准Fokker-Planck(FP)方程(与具有加性噪声的朗之万方程相关)的基本解以及中心极限定理吸引子都是高斯型的。具有这些特征的最简单的随机模型是N到无穷大的独立二进制随机变量,正如de Moivre和Laplace首先证明的那样。强相关随机变量会发生什么?这种相关性通常存在于物理情况下,例如具有远程交互或记忆的系统。q-高斯经常被观察到。如果朗之万方程包括乘性噪声,或者FP方程是非线性的,则通常是这样。标度不变性,即可交换的二进制随机过程,允许相关性和非高斯分布之间的关系的系统分析。特别是,一个对所有q(包括q>1)产生q-高斯分布的广义随机模型缺失了。这是通过使用拉普拉斯-德菲内蒂表示定理来实现的,该定理体现了可互换随机变量的严格标度不变性。我们证明了严格的标度不变性与q-高斯性一起要求相关的广泛熵是BG。
2009-08-31 cond-mat.stat-mech
A Strongly Coupled Open System with Non-linear Bath: Fluctuation-Dissipation and Langevin Dynamics
几十年来,对双线性耦合到谐振子池的一般探针系统(用质量$M$表示)的朗之万动力学和涨落耗散关系(FDR)的研究一直是随机过程微观理论的标准范式。我们在本文中探讨的问题是,有多远的经典FDR的结构是强大的,当一个取代的谐波浴的非谐波之一,在强系统浴耦合的限制?这样的图片携带的探针系统的签名在零阶通过一个非本地的时间内核。我们观察到,两次噪声相关性举行了丰富的结构,通常的FDR出现只有在领导秩序的扰动。超过这个顺序,多个时间尺度和对温度的非平凡依赖开始显现。这些新的方面共同打破了噪声相关性的时间平移不变性。其他几个有趣的功能出现,我们讨论他们有条不紊地通过严格的计算秩序秩序的扰动。这种形式化的推导以及非线性的具体例子可以很容易地应用于属于系统水库理论范围内的大量过程和统计观测。
2017-10-29 cond-mat.stat-mech
Emergence of rotating clusters in active Brownian particles with visual perception
该研究通过朗之万动力学模拟探究了具视觉感知的活性粒子群体行为,发现中等视觉感知范围下会涌现旋转簇,且其持续运动与涌现结构密切相关,旋转簇的持续概率衰减极快、定向关联函数呈振荡行为。
2025-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Logarithmic correlators or responses in non-relativistic analogues of conformal invariance
本文综述了在不一定是相对论性系统中,表现出类似共形不变性的动力学对称性的模型的关联函数或响应函数中对数项的出现。其中主要的例子是对数薛定谔不变性和对数共形伽利略不变性。这些想法的统计物理的一些应用进行了说明。
2013-02-28 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Thermodynamically consistent Langevin dynamics with spatially correlated noise predicts frictionless regime and transient attraction effect
虽然朗之万动力学中时间相关性的起源已经得到了深入的研究,但对空间相关噪声(SCN)的理解却相当不完整。特别是,很少有人知道摩擦和SCN之间的关系。本文导出了粒子-池相互作用中空间关联函数的形式公式。该表达式表明SCN是二元混合物的固有组分,源自有效(熵)相互作用。进一步,利用这个空间关联函数,我们假设了由SCN驱动的物理相容的朗之万方程和适当的涨落耗散关系。通过引入空间变化的摩擦系数实现了理论上的一致性,该摩擦系数也可以解析地导出。该系数表现出许多有趣的性质,例如某些相互作用类型的奇异行为。最后,我们将这一新理论应用于存在反离子的两个带电粒子系统。这些粒子通过屏蔽电荷汤川势相互作用,SCN的加入导致了异常无摩擦区的出现。在这种情况下,粒子可以经历主动推进,导致瞬态吸引效应。这种效应表明了一种非平衡机制,促进了带电粒子的分子结合。
2016-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Emergence of Socio-Economic Structure: A First-Principles Kinetic Theory
针对社会科学中个体行为与宏观社会模式的鸿沟问题,本研究提出基于第一性原理的动力学理论,通过欠阻尼朗之万动力学微观模型推导介观及宏观方程,揭示异质资源景观可生成空间与经济不平等耦合结构,建立微观随机与宏观确定性的形式化联系。
2025-11-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Effective driven dynamics for one-dimensional conditioned Langevin processes in the weak-noise limit
本文研究了一维周期势场中粒子扩散的时间积分观测量在弱噪声渐近下的涨落。我们的兴趣去罕见的轨迹呈现出一个非典型的可观察值,我们通过一个有偏见的动态研究在一个大偏差的框架。我们明确地确定了有效的概率守恒动力学,使原来的动力学的罕见的轨迹成为有效的一个典型的轨迹。我们的方法利用弱噪声路径积分的描述,其中的行动是最小化的罕见的感兴趣的轨迹。对于“电流型”添加剂观测量,我们发现出现的传播轨迹最小化足够大的偏差的行动,揭示了存在一个动态的相变在一个波动的水平。此外,我们提供了一种新的方法来确定标度累积量生成函数的观察,而不必优化的行动。它允许一个显示,弱噪声和大的时间限制交换在这个问题。最后,我们展示了如何在实践中的偏置动态可以映射到一个有效的驱动动力学,它采取的形式驱动朗之万动力学的有效潜力。这种有效势的非平凡形状是理解电流大偏差中的动态相变与倾斜势中粒子的标准脱钉转变之间联系的关键。
2018-07-17 cond-mat.stat-mech
Kinetics of phase-separation in the critical spherical model and local scale-invariance
本文计算了具有守恒序参量的动力学球模型从完全无序的初始态到临界点的时空相关的标度形式和响应函数。随机朗之万方程可以分为噪声部分和确定性部分,确定性部分具有局部尺度变换,动力学指数z=4作为动力学对称性。一个精确的约简公式允许用仅从确定性部分可计算的平均值来表示任何物理平均值。精确的球形模型的结果表明,同意这些预测的局部尺度不变性。结果还包括动力学增长与质量守恒所描述的Mullins-Herring方程。
2007-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory of Dynamics in Glass-Forming Liquids: Transient Localization, Thermodynamic Mapping and Cooperativity
我们分析了多个新的问题,在玻璃状硬球流体和分子和聚合物液体的基础上的弹性集体非线性朗之万方程(ECNLE)理论的激活弛豫。通过调用一个高温参考状态,一个近的普遍性的表观动态本地化长度尺度预测的液体的广泛变化的脆弱性,结果是相关的最近的模拟研究和准弹性中子散射测量。相比之下,在相同的格式强烈的非通用行为被发现的激活障碍,控制长时间的放松。分析了ECNLE理论中的两种协同性测度。与α弛豫事件相关联的粒子级总位移被发现仅为1-2个粒子直径的顺序,并且随着冷却而弱地增加。与此相反,另一种协同长度被定义为恢复完整的障碍和散装阿尔法时间所需的空间尺度。这个长度尺度随着冷却而强烈增长,这是由于在深度过冷制度中出现了允许局部跳跃所需的集体长程弹性波动。当接近实验室Tg时,它变得非常大,尽管在分子动力学模拟可获得的过冷度下相对适中。阿尔法时间被发现是指数关系到这个协同长度在一个巨大的几十年的弛豫时间,跨越轻度到深度过冷制度。此外,有效势垒高度几乎线性增加的合作长度尺度的增长。一个替代的计算的集体弹性屏障的基础上的文字连续介质力学的方法,导致在很小的变化的理论结果的散装性能,但导致一个小得多,温度敏感的协同长度尺度。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local scale-invariance and ageing in noisy systems
研究了噪声对具有非守恒序参量、初始态为无序态、具有热噪声项的Langevin方程描述的淬灭铁磁自旋系统的长时间老化动力学的影响.如果系统的无噪声部分是伽利略不变和尺度不变的,动力学指数z=2,两次线性响应函数是独立的噪声,因此具有精确的形式预测的局部尺度不变性的无噪声部分。二次关联函数是由无噪声的三点和四点响应函数精确给出的。两次自相关函数的显式缩放形式如下。对于无序的初始状态,局部标度不变性足以使相序动力学中的自相关指数和自响应指数相等。标度函数的结果通过动力学球模型、XY模型的自旋波近似、临界投票模型和自由无规行走的实验得到了证实。
2004-04-16 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Stochastic Differential Equation for a System Coupled to a Thermostatic Bath via an Arbitrary Interaction Hamiltonian
本文提出一种适用于任意相互作用哈密顿量的开放系统随机微分方程普适公式,将相互作用信息编码为平均力和位置依赖阻尼系数,并揭示了传统朗之万方程在平移不变性与热浴粒子不相交可分性两个条件下仍可恢复,从而解释了实验普遍符合朗之万描述的原因。
2023-09-27 cond-mat.stat-mech
On the Application of Non-Gaussian Noise in Stochastic Langevin Simulations
该研究针对随机朗之万模拟,以GJ随机Verlet方法为对象,探究非高斯热噪声对离散时间恒温器的影响,发现非高斯噪声会引发高阶矩偏差、损害热力学测量精度,证实大步长下高斯噪声是获得可靠结果的必要条件。
2023-05-03 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Coupling an elastic string to an active bath: the emergence of inverse damping
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Peking University(北京大学)
研究弹性弦与活性粒子浴耦合,揭示逆阻尼现象,通过推导求解Langevin-Klein-Gordon动力学,发现摩擦力由熵项和 frenetic 项组成,后者主导导致总摩擦负,引发波不稳定性。
2025-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Conformal invariance and quantum non-locality in critical hybrid circuits
通过揭示(1+1)维混合量子线路中不同深度的子区域的纠缠熵和互信息的时空共形协变性,建立了在测量驱动的纠缠跃迁处出现的共形场论(CFT).虽然演化是实时发生的,但电路的时空流形似乎拥有一个具有虚时间的欧几里得场论。在整个论文中,我们研究了Clifford电路与几个不同的边界条件,通过注入物理量子比特在空间和/或时间的边界,所有给出了一致的特征的基础“Clifford CFT。“我们强调(超)普遍的结果,只是共形不变性的后果,并不依赖于CFT的精确性质至关重要。其中包括测量引起的量子非局域性和混合初态的临界净化动力学所导致的无限纠缠速度。
2021-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of non-Abelian SU(2) invariance in Abelian frustrated fermionic ladders
本研究针对带π/2磁通的两腿三角阻挫费米子梯子,通过玻色化和张量网络模拟,发现弱相互作用下存在普通与拓扑带绝缘相、强相互作用下存在Z2对称破缺相,三相交点涌现出SU(2)非阿贝尔对称的临界点,属于SU(2)₁ WZW普适类。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generally covariant state-dependent diffusion
SO(n)旋转下Wiener增量的统计不变性提供了状态相关布朗运动的规范变换的概念。我们表明,非规范不变系统的随机动力学是不明确的定义。即使在没有外力的情况下,它们通常也不会松弛到平衡稳态。在坐标协方差和规范不变性的假设下,我们导出了一个具有状态相关扩散矩阵和环境力为零的二阶朗之万方程。它不同于以前的建议,但仍然需要爱因斯坦关系,麦克斯韦条件稳定状态的速度,和均分定理。过阻尼极限导致状态空间中的随机微分方程不能被解释为纯微分(伊藤,Stratonovich或其他)。与后者的解释不一致,相应的福克-普朗克方程承认一个平衡的稳定状态,与其他理论的状态相关的扩散进行了详细的比较。我们提出这作为一个理论的扩散在不同温度的热浴。除了平衡,一个重要的实验特征是非均匀稳定的空间分布。
2012-12-03 cond-mat.stat-mech
Origin of hyperdiffusion in generalized Brownian motion
研究了一个基于广义朗之万方程(GLE)方法的超扩散的最小非马尔可夫模型。该模型允许三维马尔可夫嵌入。出现了一个短暂的超扩散,$< Δx^2(t)> \propto t^{2+λ}$,与$λ\sim 1-3$被检测到在倾斜的搓衣板电位之前,它结束了在弹道渐近制度。我们将这种现象与粒子$T_{\rm kin}(t)\propto t^λ$从热浴温度$T$到某个最大动力学温度$T_{\rm max}$的瞬时加热有关。当颗粒达到最大动力学温度时,这种高扩散瞬态状态停止。
2010-08-09 cond-mat.stat-mech
A stochastic approach to the filling dynamics of a porous medium: full/empty pores duality symmetry and the emergence of Darcy's law
提出了一种研究理想润湿流体渗透下开放拓扑多孔结构填充动力学的随机方法。从离散结构的无序空隙网络,只有最近的邻居链接,我们推导出“微观”(在孔隙尺度)的动力学方程的耦合孔隙的填充动力学和流体压力动力学。该模型产生了两个基本结果。第一个后果是达西定律的出现和预测的渗透率与空隙网络拓扑结构的依赖性。第二个是预测孔隙填充自由度的扩散动力学。这些方程表现出一种新型的对称性,表现为它们在满/空孔隙对偶变换下的不变性以及速度反转。非平凡的稳定的非平衡孔隙填充状态也得到,并发现遵循费米-狄拉克型定律。与费米子单独占据晶格位置的类比与相应的空穴-粒子对称性一起突出显示。
2020-01-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Quantum Dynamics of Probe Particles in Thermal Fields and the Emergence of Stochastic Dynamics
Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所)
本文从通用哈密顿量出发,推导出探测粒子在热环境中的量子主方程、平衡条件及朗之万方程,揭示其随机动力学由底层场论对称性和尺度分离决定。
2026-09-17 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Journey from the Wilson exact RG towards the Wegner-Morris Fokker-Planck RG and the Carosso field-coarsening via Langevin stochastic processes
本文探讨了通过 Langevin 随机过程将 Wilson 精确 RG 转换为 Wegner-Morris Fokker-Planck RG 流,并利用 Carosso 随机粗粒化方案推导了周期性大体积下场论经验磁化强度的概率分布及大偏差性质。
2025-05-30 cond-mat.stat-mech math.PR
Many-Body Quantum Chaos and Space-time Translational Invariance
我们研究了多体量子混沌系统在空间和时间上具有平移不变性的后果。我们考虑由单点随机幺正和最近邻耦合组成的随机量子线路系综作为平移不变多体量子混沌系统的极小模型。我们评估的频谱形状因子(SFF)的总和超过多体费曼图,简化的限制,大的局部希尔伯特空间维数$q$。在足够大的$t$,对应于刚性平移的图占主导地位,再现随机矩阵理论(RMT)的混沌行为。在有限的$t$,我们表明,平移不变性引入额外的机制,通过两个新的费曼图,被称为交叉和错乱的图表,延迟RMT的出现。我们的分析表明,存在精确的标度形式,它描述了在$t$和$L$都很大的标度极限中RMT行为的方法,而$L$和$L_\mathrm{Th}(t)$之间的比率,即多体无量纲长度,是固定的。我们用数值模拟的两个不同的电路模型,在这样的缩放限制,最微观的细节变得不重要,由此产生的缩放功能在很大程度上是普遍的,显着地只依赖于一些全球性的系统,如空间维度,和时空对称性。
2022-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Stochastic bubble dynamics in phase-separated scalar active matter
研究ABP系统中相分离伴随的液滴内蒸气气泡随机动力学,通过大规模粒子模拟发现气泡成核、生长并溶解,其面积动态可由带负漂移和周长相关噪声的朗之万方程描述,并开发格子气体模型捕捉形态特性,为活性物质相分离提供新见解。
2025-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech