Cumulants and large deviations of the current through non-equilibrium steady states
利用对与两个温度不等或密度不等的水库接触而保持不平衡的系统的细致平衡的推广，我们恢复了电流大偏差函数的涨落定理。对于大的扩散系统，我们展示了如何使用简单的可加性原理计算电流的大偏差函数。在宏观涨落理论的框架下，讨论了这种可加性原理的有效性和相变的发生。
2007-04-20 cond-mat.stat-mech
Jump-Drift and Jump-Diffusion Processes : Large Deviations for the density, the current and the jump-flow and for the excursions between jumps
对于一维跳跃-漂移和跳跃-扩散过程收敛于某一定态，从两个角度描述了长动力学轨迹的大偏差。首先，通过2.5级的大偏差，研究了经验时均密度、经验时均海流和经验时均跃流的联合概率。其次，经验跳跃和连续跳跃之间的经验漂移的联合概率分析通过在水平2.5的大偏差的交替马尔可夫链，管理一个长轨迹的所有跳跃事件的系列。这两个一般的框架，然后应用到三个例子的积极跳跃漂移过程中没有扩散，跳跃扩散过程的两个例子，为了说明各种简化，可能会发生在率函数和收缩过程。
2021-04-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Steady state large deviations for one-dimensional, symmetric exclusion processes in weak contact with reservoirs
考虑在一个区间上演化的对称排斥过程，其端点与库有弱相互作用。用$I_{[0,T]} (\cdot)$表示其动力学大偏差泛函，用$V(\cdot)$表示相关的准势，定义为$V(γ) = \inf_{T>0} \inf_u I_{[0,T]} (u)$，其中下确界在所有轨迹$u$上进行，使得$u(0) = \barρ$、$u(T) = γ$和$\barρ$是稳态密度分布。我们导出了描述最优轨道演化的偏微分方程，并由此导出了Derrida，Hirschberg和Sadhu \cite{DHS2021}通过将稳态表示为矩阵乘积而得到的准势公式。
2021-07-14 cond-mat.stat-mech math.PR
Inverse Design of Non-Equilibrium Steady-States: A Large Deviation Approach
小尺度非平衡定态的设计是一个具有挑战性的、开放性的问题。虽然类似的平衡问题使用标准热力学是容易处理的，但缺乏对非平衡系统的广义描述，使得设计问题特别困难。在这里，我们表明，我们可以利用布朗粒子的大偏差行为和设计各种几何复杂的稳态密度分布和通量场流。我们实现了这个设计目标，从直接知识的联合大偏差功能的经验密度和流量，和“松弛”算法所需的目标状态，通过可调力场参数。我们通过复制分析结果验证了该方法，并证明了它的能力，以产生复杂的规定的目标，如玫瑰曲线或多边形形状的平面上。我们认为这种动态波动的方法是设计更复杂的NESS的第一步，否则仍然缺乏一般的框架。
2021-01-29 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dissipative Heat Decomposition in Stochastic Energetics: Implication of the Instantaneous Diffusion Coefficient in Nonequilibrium Steady States
利用非平衡稳态中的瞬时扩散系数，给出了耗散热的分解表达式。耗散热可以用三个扩散系数表示：瞬时、平衡和漂移。分解表达式的实验应用允许我们评估的散热率从单轨迹数据。我们还数值证明了这种方法。
2014-11-19 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Steady-state density large deviations in driven diffusive systems
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究非平衡稳态边界驱动扩散系统中密度的大偏差，揭示长程相关性及不可逆动力学路径。
2026-09-28 cond-mat.stat-mech
Entropy production in the non-equilibrium steady states of interacting many-body systems
熵产生是非平衡定态最重要的特征之一。本文研究了两类重要的非平衡系统：输运系统和反应扩散系统的稳态熵产生，包括在短时间和长时间极限下的熵产生。本文讨论了平均熵产生率和熵产生的大偏差函数对描述相互作用多体系统非平衡定态的有用性。我们发现，大偏差函数显示扭结状功能在零熵产生，这是类似于观察到的单个粒子驱动沿周期性的潜力。这种扭结是由熵产生的概率分布满足的详细涨落定理的直接结果，因此是相应的大偏差函数的一般特征。
2011-01-24 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of a nonequilibrium steady-state classical particle system driven by a constant external force
当系综平均漂移速度不随时间变化时，一个经典粒子系统与一个由外力驱动的恒温器耦合达到稳态。这类系统的统计力学仅仅是根据等概率和遍历性原理导出的，而不涉及平衡态统计力学或局部平衡态假设的任何结论。动量空间分布由随机游动参数决定，位置空间分布由等概率和遍历原理决定。推导了能量、熵、自由能和压强的表达式，建立了外力、漂移速度和温度之间的关系。此外，向其平衡的松弛被发现是一个指数衰减过程遵守最小熵产生定理。
2020-05-21 cond-mat.stat-mech
Exact fluctuations of nonequilibrium steady states from approximate auxiliary dynamics
我们描述了一个框架，以显着减少计算工作量，以评估大偏差功能的时间综合观测值内非平衡稳态。我们这样做，通过将一个辅助动力学的轨迹为基础的蒙特卡罗计算，通过系统的传播使用一个近似的指导功能的变换。该过程重要性采样对大偏差函数贡献最大的轨迹，减轻了这种计算的指数复杂性。我们通过研究一维和二维的驱动扩散和相互作用的晶格模型来说明这种方法。我们的工作提供了一个途径来计算大偏差函数驱动远离平衡的高维系统。
2018-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Time-reversal symmetry and fluctuation relations in non-equilibrium quantum steady states
本文从时间反演对称性出发，给出了非平衡量子系统中稳态大偏差函数涨落关系的一个简单推导。我们进一步表明，纯传输的条件意味着扩展的波动关系，连接大偏差函数的平均电流在移动的温度和化学势。我们在各种例子中说明这些概念，包括相互作用的共振能级模型和共形或可积模型。
2013-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Nonequilibrium chemical potentials of steady-state lattice gas models in contact: A large-deviations approach
我们引入了一个一般的框架来描述两个驱动系统交换粒子或质量通过接触，在一个缓慢的交换限制的定态。接触系统的化学势的定义要求描述两个系统之间质量再分配的大偏差函数是可加的，在这个意义上是每个系统的贡献之和。我们表明，这种可加性的条件下，一个宏观的细致平衡的条件下，满足接触，粗粒度的接触动力学满足因式分解性质。然而，接触系统的非平衡化学势跟踪接触动力学，因此不服从状态方程。这些非平衡化学势既可以与平衡化学势有关，也可以与孤立系的非平衡化学势有关。结果都适用于一个完全可解驱动的格子气模型，并使用数值计算程序来评估化学势的Katz-Lebowitz-Spohn模型。
2019-12-02 cond-mat.stat-mech
Large Deviations for the density and the current in Non-Equilibrium-Steady-States on disordered rings
所谓的“水平2.5”的一般结果的大偏差的联合概率的密度和电流的马尔可夫跳跃过程的情况下，$N$独立粒子的环上的随机过渡率。我们首先关注定向陷阱模型，其中获得单独的密度和单独的电流的大偏差特性所需的收缩可以明确地写在每个无序样本中，并且其中评估电流的生成函数所需的变形马尔可夫算子也可以通过其最高本征值和相应的左右本征向量来明确地分析。然后，我们转向非定向模型，在那里的尾部大电流$ j \to \pm \infty$的率函数的电流单独仍然可以明确地研究，无论是通过收缩或通过变形马尔可夫算子方法。我们提到了与无序环上Fokker-Planck动力学的大偏差性质的差异。
2019-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Full distribution and large deviations of local observables in an exactly solvable current carrying steady state of a strongly driven XXZ chain
本文利用最大极化Lindblad边界驱动下XXZ链稳态的矩阵乘积态精确解，研究了局部自旋观测量的关联与完整分布，并分析了SCGF偏差的指数衰减及短程铁磁序现象。
2025-04-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-equilibrium dynamics of drift-diffusion process under threshold resetting
The Institute of Mathematical Sciences（马哈拉施特拉数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS), Université de Paris-Sud（巴黎南大学理论与统计物理实验室）
本文研究阈值重置下随机过程的非平衡稳态，推导其存在条件，证明稳态由平均局部时间与平均首次通过时间之比决定，并在一维漂移-扩散过程中揭示反常弛豫与阻尼振荡等动力学行为。
2026-09-22 cond-mat.stat-mech
Deviations from generalized Equipartition in Confined, Laser Cooled Atoms
我们观察到一个显着的稳态偏离广义均分定理，经典统计力学的关键结果之一，在一个系统的限制，激光冷却原子。我们量化这种偏差，测量其动态，并表明其稳态值量化的偏离非热状态的热平衡，即使是非谐约束。特别是，我们发现，从均分增长偏离系统动力学变得更加异常。我们提出了数值模拟，验证实验数据，并揭示了通过系统的动能的不均匀分布，由相空间的分析分析支持。
2020-02-09 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Phase diagram and density large deviations of a nonconserving ABC model
在广义ABC模型的背景下，研究了粒子非守恒过程对驱动扩散系统定态的影响。结果表明，在慢非守恒过程的极限下，利用守恒模型的稳态密度分布可以计算出总粒子密度的大偏差函数。在这个极限下，我们可以定义一个化学势，并通过麦克斯韦构造确定一阶跃迁，类似于平衡系统中所做的。该方法也可应用于其他受驱动的非守恒动态模型。
2012-02-16 cond-mat.stat-mech
Entropy production in nonequilibrium steady states: A different approach and an exactly solvable canonical model
我们讨论了非平衡稳态的熵产生，重点是通过定期（小）间隔采样获得的路径，而不是对系统状态的每次变化进行采样。这使我们能够直接研究熵产生系统的微观不可逆性，第一次。这两种采样方法是等价的，否则，波动定理也适用于新的路径。我们专注于一个完全不可逆的三态回路，作为一个典型的微观不可逆性模型，找到它的熵分布，熵生产率，并在封闭的分析形式的大偏差函数，并表明，广泛观察到的扭结在大偏差函数中出现完全从微观不可逆性。
2011-05-09 cond-mat.stat-mech
Steady state fluctuation relations for systems driven by an external random force
我们实验研究了两个不同的随机系统耦合到一个热浴：一个胶体粒子在一个光阱和一个原子力显微镜悬臂梁上的外部高斯随机力所做的工作的波动。我们确定相应的概率密度函数为不同的随机强迫幅度范围从一个小的分数到几倍的热噪声的幅度。在这两个系统足够弱的强迫振幅的工作波动满足通常的稳态波动定理。当强迫振幅驱动系统远离平衡时，涨落定理的偏差单调增加。偏差可以被重新转换成一个单一的主曲线，它只取决于随机外力的种类。
2009-12-07 cond-mat.stat-mech
Entropy production for partially observed harmonic systems
在非平衡定态下总熵产生的概率分布遵循一个称为涨落定理的对称关系。当系统的某一部分被掩盖或隐藏时，很难推断出总熵产生的精确估计。从系统的观测部分产生的熵显示出与稳态涨落定理的显著偏离。这种偏差是由于系统的观察部分和掩蔽部分之间的相互作用而发生的。一个天真的猜测是，偏离稳态涨落定理可能会消失在系统的两部分之间的小相互作用的限制。与此相反，我们研究了在一个热库中，在一个恒定的温度下，一个调和耦合的布朗粒子系统中的粒子（比如，粒子A和B）的熵产生。利用随机驱动使系统保持在非平衡稳态。当粒子A和B之间的耦合是无穷弱时，研究了耦合系统的一个部分系统的熵产生对稳态涨落定理的偏离。此外，我们考虑一个谐波约束系统（即，谐波约束中的粒子A和B的谐波耦合系统）。在弱耦合极限下，部分系统（例如，粒子A）满足稳态涨落定理。数值模拟进行支持的分析结果。这些结果的一部分是在最近的一封信中宣布的，Europhys。Lett. 115，60003（2016）。
2019-10-28 cond-mat.stat-mech
Distribution of the time at which the deviation of a Brownian motion is maximum before its first-passage time
我们计算分析的概率密度$P(t_m)$的时间$t_m$在连续时间布朗运动（有和没有漂移）达到其最大值之前，通过原点的第一次。我们还计算了最大$M$和$t_m$的联合概率密度$P(M,t_m)$。在无漂移的情况下，我们发现$P(t_m)$有幂律尾：大的$t_m$有$P(t_m)\sim t_m^{-3/2}$，小的$t_m$有$P(t_m)\sim t_m^{-1/2}$。在存在向原点漂移的情况下，对于大的$t_m$，$P(t_m)$以指数方式衰减。数值模拟的结果与我们的分析预测非常吻合。
2008-02-25 cond-mat.stat-mech math.PR
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
Finite size corrections to the large deviation function of the density in the one dimensional symmetric simple exclusion process
对称简单排它过程是已知定态的最简单的失平衡系统之一。它的密度的大偏差泛函已经计算在过去的微观和宏观的方法。在这里，我们得到了这个大偏差泛函的有限尺寸修正。并将结果与平衡体系的类似修正进行了比较。
2013-03-28 cond-mat.stat-mech
Drift and trapping in biased diffusion on disordered lattices
我们重新审视的理论从漂移过渡到无漂移偏置扩散渗流网络。我们认为，当偏置场B等于临界值B_c时，大时间t处的平均速度以1/log（t）的形式降为零。当B < B_c时，达到稳态速度所需的时间为exp（const/|B_c-B|).我们提出了一个外推形式，描述的行为，平均速度作为时间的函数，在中间的时间尺度。这种形式被发现有一个非常好的协议与广泛的蒙特卡罗模拟的结果，在一个3维网站渗流网络和中等偏置。
1998-02-20 cond-mat.stat-mech
Large deviations for the Pearson family of ergodic diffusion processes involving a quadratic diffusion coefficient and a linear force
本文在统一框架下研究Pearson族遍历扩散过程的大偏差性质，通过Level 1和Level 2分析显式计算特定观测量的大偏差，并用于长轨迹数据的参数统计推断，得到Pearson线性力两个推断参数的显式速率函数。
2023-07-10 cond-mat.stat-mech math.PR
Dynamical large deviations of reflected diffusions
研究了具有完全反射边界的马尔可夫扩散方程的时间积分观测量的大偏差。我们讨论了如何的标准谱方法动态大偏差必须修改，以考虑到这样的边界，通过施加零电流条件，导致诺依曼或罗宾边界条件，以及这些条件如何影响驱动过程，它描述了如何大的偏差出现在长时间的限制。用漂移的布朗运动和反映在原点的Ornstein-Uhlenbeck过程来说明结果。其他类型的边界和应用程序进行了讨论。
2020-07-20 cond-mat.stat-mech math.PR
A Conservative Log-Size Master Equation for Fragmentation PBEs: Jump Transport, Drift--Diffusion Asymptotics, and PSD Inference
本文提出了一种保守的对数尺寸主方程用于碎片化PBEs，结合跳跃运输、漂移-扩散渐近性和PSD推断，通过结构保持算子表示和约束参数化实现反演建模。
2026-01-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Diffusion with Drift and the Einstein Relation I
研究了在恒定外力驱动下，量子粒子在简单立方晶格上跳跃的动力学。它被耦合到一个相同的，独立的热库阵列组成的自由，无质量的玻色场，一个在每个网站的晶格。当粒子访问晶格的位置x时，它可以发射或吸收x处的库的场量子。在假设粒子和储层之间的耦合和驱动力足够小的情况下，我们建立了以下结果：粒子状态随时间的遍历平均接近非平衡稳态（NESS），描述了粒子的非零平均漂移。它围绕平均漂移的运动是扩散的，扩散常数和漂移速度通过爱因斯坦关系相互关联。
2013-06-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Use of Dirichlet Distributions and Orthogonal Projection Techniques for the Fluctuation Analysis of Steady-State Multivariate Birth-Death Systems
福克-普朗克方程的近似弱解可以作为分析生灭系统平衡涨落的有用工具，因为它们提供了介于数值模拟和精确分析论证之间的定量知识。在本文中，我们适应的一般数学形式主义被称为Ritz-Galerkin方法偏微分方程的Fokker-Planck方程与时间无关的多项式漂移和扩散系数的单纯形。然后，我们展示了如何在两个例子中，即二进制和多状态选民模型与狂热者的方法。
2015-04-30 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Inhomogeneous asymmetric exclusion processes between two reservoirs : large deviations for the local empirical observables in the Mean-Field approximation
对于一个给定的非齐次排斥过程的$N$网站之间的两个水库，轨迹概率允许识别相关的本地经验观测值，并获得相应的率函数在2.5级。为了关闭层次的经验动力学中出现的平稳性约束，我们认为最简单的近似，即平均场近似的经验密度的两个连续的网站，直接对应于以前研究的平均场近似的稳定状态。对于一个给定的非均匀的完全不对称模型（TASEP），这种平均场近似产生的经验密度分布和经验电流的平均场稳态周围的联合分布的大偏差;进一步明确的收缩电流允许单独获得经验密度分布的大偏差。对于一个给定的非齐次非对称模型（ASEP），当地的经验观测值也涉及经验活动的链接和水库，这些活动的进一步明确收缩产生的经验密度分布和经验电流的联合分布的大偏差。在这两种情况下的时间加性空间局部观测量的大偏差性质的后果也进行了讨论。
2021-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Untangling Dissipative and Hamiltonian effects in bulk and boundary driven systems
本文将宏观涨落理论扩展至有限图上的开放线性网络，显式区分并计算耗散与非耗散的体力及边界力，进而分解大偏差代价并证明纯非耗散力对应哈密顿动力学。
2023-09-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
