Questioning the validity of non-extensive thermodynamics for classical Hamiltonian systems
我们研究了具有$H=T+V$的哈密顿系统的统计力学的非广延方法，其中$T$是经典的动能。我们的分析开始从基础的形式主义，通过应用标准的变分方法最大化熵的平均能量和归一化约束。分析结果表明：（i）非广延热力学形式主义应该受到质疑，以解释由具有长尾的扩展指数分布描述的实验结果，即具有$q>1$的$q$-指数，（ii）在热力学极限下，理论仅在分布具有有限支持的$0\leq q\leq1$范围内是一致的，因此意味着具有例如高于某个极限的能量的配置具有零概率，这与与热库接触的系统的物理性质不同。我们还讨论了（$q$依赖的）热力学温度和广义比热.
2011-06-04 cond-mat.stat-mech
Heat and Entropy in nonextensive thermodynamics
热量和功的概念是在非广延统计力学中推导出来的，其步骤与广延统计力学中的步骤相同。
2003-01-31 cond-mat.stat-mech
Learning rate matrix and information-thermodynamic trade-off relation
该研究引入学习率矩阵以刻画坐标变换下学习率的变化，给出正交变换下最大信息流，并建立学习率与子系统热耗散的新权衡关系。
2025-07-24 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of the anisotropic Heisenberg chain calculated by the density matrix renormalization group method
将密度矩阵重整化群（DMRG）方法应用于有限温度下各向异性海森堡链。系统的自由能是利用量子转移矩阵在虚时间方向上迭代放大得到的。计算了T=0.01J时的磁化率和比热，并与Bethe实验结果进行了比较。在各向同性点的磁化率包括对数校正的协议是相当不错的。
1997-07-30 cond-mat.stat-mech
Second law of thermodynamics in non-extensive systems
它存在一个大类的系统，传统的概念的外延打破。从实验的例子中，我们归纳出两个关于这类系统的一般假设。在第一个存在的内部坐标系中的外延工程的假设。第二个假设涉及内部坐标系和通常的热力学变量之间的联系。这种联系是由属于两个描述的两个变量之间的额外关系表示的;为了说明问题，引入了一个与外部和内部体积相关的比例定律。此外，我们还采用了基于热力学第二定律的公理化描述方法。Lieb和J. Yngvason（Physics Reports 310，1999，1）。我们证明了存在一个熵函数满足通常的热力学熵的单调性。如果一个状态是由不同状态的结合产生的，那么熵在这些状态下是可加的。然而，熵是一个非广延函数，我们给出了它在外部体积变化时的变化规律。熵是基于一些参考状态，这些状态的变化导致的仿射变换的熵。总之，我们可以说热力学第二定律的主要方面在非广延系统的情况下仍然存在。
2015-03-06 cond-mat.stat-mech
Thermodynamical Test of Non Extensive Thermostatistics
仲氢（核自旋K=0）和正氢（K=1）的理想混合物，统计权重分别为1/4和3/4，被用作化学物理中存在非外延性的测试基础。我们报告的非扩展性参数q - 1的一个新的边界上的广义热统计学的特点一拉Tsallis。这个界限是在实验室测量氢的比热的基础上得到的。提出了改进测量性能的建议。
2001-05-17 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic bounds and general properties of optimal efficiency and power in linear responses
本文研究了具有Onsager型“电流-力”关系的热力系统的最优火用效率和功率，该关系描述了对外界影响的线性响应。我们推导出，在简单的解析形式，最大效率和最佳效率的最大功率的热力学机器所描述的$N\times N$对称Onsager矩阵与任意$N$。品质因数表示的“耦合矩阵”，这是唯一确定的Onsager矩阵的最大特征值。在最大效率条件和最大功率最优效率条件下，得到了功率与效率之间的一些简单而一般的关系。我们展示了热力学第二定律如何约束最优效率和Onsager矩阵，并将这些约束联系在一起。最大功率定理（雅可比定律）推广到所有的热力学机器的线性响应制度。我们还讨论了具有非对称Onsager矩阵的系统（如磁场下的系统），其中在有限的输出功率下可以达到可逆的效率极限。合作效应被发现，以提高品质因数显着的系统与多重交叉相关的响应。算例表明，该理论有助于指导能源领域高性能材料和结构的研究。
2015-03-14 cond-mat.stat-mech
First-order transitions and thermodynamic properties in the 2D Blume-Capel model: the transfer-matrix method revisited
利用转移矩阵方法研究了正方晶格中自旋为1的二维Blume-Capel模型的一级跃迁。随着大的条带宽度增加到18个站点的大小，我们构建了详细的相共存曲线，这与最近先进的Monte Carlo结果显示出良好的定量协议。在深的一阶区域，我们观察到的指数系统尺寸缩放的传输矩阵的光谱间隙，从线性增加的界面张力推导出随着温度的降低。我们发现，在低温下的一阶签名是非常明显的抑制有限尺寸的影响，在检查的热力学性质的熵，非零自旋人口，和比热。事实证明，在过渡处的跳跃变得越来越尖锐，因为它深入到一阶区域，这是相反的Wang-Landau的结果，有限尺寸平滑变得更加严重，在较低的温度。
2017-12-09 cond-mat.stat-mech
Aspects of the Second Law of Thermodynamics from Quantum Statistical Mechanics to Quantum Information Theory
Kullback-Leibler不等式是比较任意两个密度矩阵的一种方法。建立物理系统的密度矩阵的技术是使用最大熵原理，给定熵作为密度矩阵的函数，服从已知的约束。结合密度矩阵的主方程，这两个成分使我们能够在最广泛的范围内制定热力学第二定律。因此，量子统计力学和量子信息中出现的问题都可以处理。热力学概念的方面，如卡诺循环将被讨论。一个模型进行检查，以阐明纠缠的作用，在朗道擦除问题。
2002-07-25 cond-mat.stat-mech
Non-extensive thermodynamics and stationary processes of localization
我们把注意力集中在熵指数Q<1的动力学过程上。根据Tsallis和Bukman的概率论[C.Tsallis，D. J. Bukman，Phys.Rev.E54，R2197（1996）]，这些过程本质上是亚扩散的。非广泛的推广Kolmogorov-Sinai熵产生相同的熵指数意味着平稳条件。我们注意到，另一方面，强制执行的子扩散的固定属性产生的本地化过程发生在有限的时间尺度内的效果。因此，我们得出结论，Q<1的平稳动力学过程必须经历发生在有限时间的局部化过程。我们检查这个结论的有效性，通过数值处理的动力学的Logistic映射在临界点。
1999-07-29 cond-mat.stat-mech
Temporal scaling at Feigenbaum points and non-extensive thermodynamics
我们表明，最近的索赔的非平稳行为的Logistic映射在费根鲍姆点的基础上非广泛的热力学是错误的，或者可以很容易地推导出著名的费根鲍姆吸引子的属性。特别是，没有广义Pesin身份为这个系统，现有的“证据”是基于对遍历理论的基本概念的误解。在推导费根鲍姆吸引子的几个新的标度律时，充分利用了它的详细结构，但与非广延热力学没有明显的联系。
2005-08-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Time-dependent variational principle of mixed matrix product states in the thermodynamic limit
我们描述了量子自旋链的时间演化算法，其哈密顿量由无限均匀的左和右体部分以及其间的任意有限区域组成。允许左和右块部分彼此不同。该算法基于矩阵乘积态的含时变分原理（TDVP）。它是无反转的，并且非常简单，可以从现有的有限系统TDVP代码中进行调整。突出了在投影希尔伯特空间中工作的重要性。我们以量子伊辛模型为基准和例证进行研究。在弹道和扩散的情况下，局部淬火后的信息传播进行了研究。我们还提供了一个推导TDVP直接从辛几何。
2020-09-23 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic bounds on spectral perturbations, with applications to oscillations and relaxation dynamics
本文研究离散态马尔可夫系统中热力学与速率矩阵谱性质的权衡，利用熵产生率约束非平衡与平衡矩阵特征值之差，给出谱隙和虚特征值的热力学界，并以生物分子传感模型验证。
2024-01-23 cond-mat.stat-mech
Thermodynamical limit in non-extensive and Renyi statistics
利用与熵参数q相连的广义变量z建立了Tsallis热力学的Renyi和Wang形式的已有结果。结果表明，在热力学极限下，Tsallis熵和Renyi熵都是态的广延函数，系统的温度是强的。在这种极限下，王的不完全非广延统计量类似于察利斯统计量，但雷尼热力学被简化为通常的玻尔兹曼-吉布斯统计量。以全同粒子的经典理想气体为例，论证了正则系综中的可加性原理和热力学第零定律。
2006-07-07 cond-mat.stat-mech nucl-th
Generalizing the Extensive Postulates
我们解决了推广标准热力学的广泛假设的问题，以便将其扩展到非广泛系统的研究。我们从微正则系综出发，采用与传统分析类似的方法，但这一次，我们考虑到它与热力学极限下的某些广义正则系综的等价性，利用基本物理观测量的标度性质。
2001-11-06 cond-mat.stat-mech
Comment on "Temporal Scaling at Feigenbaum points and non-extensive thermodynamics" by P. Grassberger
在最近的一封信[PRL 95，140601（2005）]中，P. Grassberger解决了q统计对著名的Feigenbaum吸引子的适用性这个非常有趣的问题。然而，有几点是不符合我们目前的知识，也不是解释，他的进步。
2005-10-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Exact Generalization of Local Thermodynamics of Inhomogeneous Fluids to Arbitrary Spatial Scales
为了提供一个形式上正确的非均匀流体有效的所有长度尺度下的经典极限，我们假设，所有广泛的数量有当地广泛的类似物。我们推导出局部热力学关系的正则和等温等压系综没有限制的性质，分子间的相互作用。系统的不均匀性导致两个不同的熵的贡献。内禀贡献是由于单个分子所经历的局部环境的特定分布，而外禀贡献则完全源于密度相对于其体积值的局部变化。
2012-04-17 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Matrix Exponentials and Thermodynamic Parallelism
提出一种利用耦合振荡器电路热平衡对实矩阵求指数的热力学算法，实现与维度成线性关系的渐近加速，并引入热力学并行性概念解释该优势。
2024-01-05 cond-mat.stat-mech cs.ET quant-ph
Exact Matrix Elements of the Field Operator in the Thermodynamic Limit of the Lieb-Liniger Model
我们研究了矩阵元素的Lieb-Liniger模型中的场算子使用Bethe anomaly技术加上一个功能的方法来计算Slavnov行列式。对于任何耦合常数$c$，我们精确地得到了热力学极限下的矩阵元，并将我们的结果与已知的半经典极限$c\to0.$进行了比较
2021-05-20 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
A New Thermodynamics, From Nuclei to Stars II
微正则系综正确地描述了哈密顿系统的平衡统计。经典上，这是N体相空间中具有给定总能量的所有点的流形。由于玻尔兹曼原理，e^S=tr（δ（E-H）），它的几何尺寸与熵S（E，N，.）有关。这个定义没有调用任何信息理论，没有热力学限制，没有外延，没有均匀性假设，因为需要在传统的（规范的）热统计。因此，它描述了广泛以及非广泛系统的平衡统计。由于这个事实，它是任何经典平衡统计的一般和基本定义。它也可以处理原子核和天体物理对象。由于这些不能用传统的广义玻尔兹曼-吉布斯热力学来描述，这是统计力学的一个主要成就。此外，即使对于小的系统，也可以清晰而唯一地区分所有类型的相变。与杨-李奇点相反，在玻尔兹曼-吉布斯正则热力学中，相分离得到了很好的处理。
2003-06-19 cond-mat.stat-mech
Hessian matrix, specific heats, Nambu brackets, and thermodynamic geometry
作为我们早期工作\cite{Mirza2}的扩展，我们采用Nambu括号来证明热容的发散对应于热力学几何中的对应物。我们还获得了一个简单的表示，连接不同的热力学度量彼此的共形变换。使用我们的括号的方法，我们得到有趣的确切的海森矩阵与任何数量的参数和比热容之间的关系。最后，我们利用这种方法研究了三自旋Meyers-Perry黑洞的一些热力学性质。
2015-05-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Thermodynamic Bethe ansatz for generalized extensive statistics
本文研究了广义统计量的熵密度性质，导出了服从广义统计量的相对论粒子系统的热力学Bethe熵方程。我们研究这样一个系统的共形极限。我们还得到了一个广义Y-系统。详细考虑了詹蒂莱中间统计和γ子统计。特别是，我们观察到，某些热力学量的詹蒂莱统计majorize那些Haldane-吴统计。特别地，对于仿射Toda模型的有效中心荷，我们得到了非平凡不等式的定义。
2001-02-23 cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamics of extensive but nonadditive systems: modified Gibbs-Duhem equation in the dipolar gas
本文研究了广延非加性体系的热力学性质。给出了可加性和可拓性的精确定义，我们将看到，可加性导出了热力学函数的形状无关性、熵的不变性和系综的等价性等重要性质。在非加性系统中，上述性质中的一些可能被违反。指出非可加系统中熵密度的形状依赖性导致Gibbs-Duhem方程的破坏。作为一个例子，偶极气体进行了数值研究，并证实了违反吉布斯-迪昂方程。在极化偶极气体的冷原子实验中，可以观察到Gibbs-Duhem方程的预言破坏。
2015-10-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Uniform Matrix Product State in the Thermodynamic Limit
在热力学极限下，研究了经典自旋链和量子自旋链的统一矩阵乘积态的变分态。通过对平移对称性的仔细处理，在计算期望值时定义的转移矩阵的本征值可以反映基态的周期性，并指示矩阵乘积态的最佳周期性。讨论了磁化曲线的周期性与精度的关系。这种方法是免费的误差，由于有限的系统尺寸，这是工作得很好，特别是对磁高原问题。
2010-11-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Universal Asymptotic Eigenvalue Distribution of Density Matrices and the Corner Transfer Matrices in the Thermodynamic Limit
本文研究了一维量子和二维经典统计系统的Baxter角转移矩阵（CTM）和密度矩阵（DM）在White密度矩阵重整化群（DMRG）中的本征值分布的渐近行为.我们利用关系式${\rm DM}={\rm CTM}^4$，该关系式适用于热力学极限下的非临界系统。利用CTM的对角形式，我们导出了可积$S=1/2$ XXZ链（及其相关的可积模型）在质量区域的DM本征值分布的精确渐近形式.然后将结果重铸为没有模型特定量的“普适”形式，这导致在大$m$处的第$m$ DM特征值的$ω_{m}\sim \exp[-{\rm const.}(\log m)^2]$。我们对不可积模型进行了数值重整化群计算（使用角转移矩阵RG和乘积波函数RG），验证了它们的“普适渐近形式”。我们的研究结果强烈表明DM和CTM的渐近本征值分布的广泛的一类系统的普遍性。
1998-10-20 cond-mat.stat-mech
A general thermodynamic approach for diffusion on a lattice
Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR-CONICET), Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata（马德普拉塔物理研究所（IFIMAR-CONICET），物理系，理学院，马德普拉塔国立大学）
本研究提出通用热力学方法描述晶格粒子扩散，推导Onsager矩阵与理想对应项的关系，重现Darken方程并推导Zhdanov模型非对角扩散矩阵，其分析预测获数值模拟验证。
2026-08-26 cond-mat.stat-mech
Microcanonical Ensemble Extensive Thermodynamics of Tsallis Statistics
利用经典力学和量子力学统计系综的Gibbs思想，给出了基于Tsallis熵的广义平衡统计力学的微观基础.平衡分布函数是根据热力学基本方程和系统状态函数的统计定义，用热力学方法导出的。结果表明，如果微正则系综中的熵指数$ξ=1/(q-1)$是系统状态的广延变量，则在热力学极限$\tilde{z}=1/(q-1)N=const$下，满足可加性原理和热力学零定律.特别地，系统的Tsallis熵是广泛的，温度是强烈的。因此，Tsallis统计完全满足平衡态热力学的所有假设。此外，在微正则系综的热力学恒等式的评估提供了欧拉定理。利用经典微正则理想气体在热力学极限下的例子，明确地证明了可加性原理和欧拉定理。
2006-02-07 cond-mat.stat-mech nucl-th physics.plasm-ph
Non-extensive Hamiltonian systems follow Boltzmann's principle not Tsallis statistics. -- Phase Transitions, Second Law of Thermodynamics
玻尔兹曼原理S（E，N，V）=k*ln W（E，N，V）将熵与N体相空间中的恒定能量流形的几何面积e^{S（E，N，V）}联系起来。从这个原理可以推导出所有的热力学，特别是所有的相变现象和临界现象。S（E，N）的曲率矩阵C（E，N）（Hessian）的拓扑决定了纯相区、相分离区以及（多）临界点和临界线。因此，C（E，N）描述了所有种类的相变及其所有风味。不需要引用外延性、S（E）的可积性或可加性的假设。因此，玻尔兹曼原理而不是Tsallis统计描述了广泛和非广泛的哈密顿系统的平衡性质以及平衡的方法。没有热力学极限必须援引。
2001-06-25 cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermodynamic Circuits 2: Nonequilibrium conductance matrix for a thermoelectric converter
本文基于电流守恒定律区分了物理电流与基本电流基底，为一维热电转换器定义了非平衡电导矩阵，引入了热流与电荷流耦合度，为优化能量转换提供了有效模型。
2024-12-19 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics and Steady State Density Matrix for Quantum Open Systems
我们考虑的通用模型的有限尺寸量子电子系统连接到两个（温度和粒子）水库。量子开放系统被两个储层之间的温度和化学电势差两者的存在驱动而脱离平衡。研究了这种量子开放系统在稳态区域的非平衡（NE）物理性质。在这样的制度，相应的NE密度矩阵是建立在所谓的广义吉布斯系综。从NE密度矩阵的不同表达式中，我们可以识别出系统中与熵产生有关的项。我们证明，对于一个简单的模型，熵产生率总是一个正数。熵产生的替代表达式也得到了吉布斯-冯诺依曼常规公式和详细讨论。我们的研究结果证实和扩大早期的作品中发现的文献。
2017-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A critique of non-extensive q-entropy for thermal statistics
在过去的十几年里，有许多文章讨论熵和概率之间的关系，这种关系是非加性的，并且有一个参数$q$，它取决于所考虑的热力学系统的性质。对于$q=1$，该关系对应于玻尔兹曼-吉布斯熵，但是对于$q$的其他值，声称它导致与热力学热力学定律一致的形式。然而，它在这里示出的联合熵的系统具有{ \it不同}值的$q$是没有定义在这种形式主义，因此基本的热力学概念，如温度和热交换不能被认为是这样的系统。此外，对于$q\ne 1$，弱相互作用系统的概率分布不会影响单独系统的概率分布的乘积，从而导致虚假相关性和其他非物理后果，例如非广泛的能量，这些在文献中给出的各种应用中被忽略了。
2002-12-02 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic non-additivity in disordered systems
它表明，有一个映射的副本的方法与有限副本指数$n$的无序系统的Tsallis非广延统计，如果平均热力学熵不同的概率分布的信息熵。在不完全信息的情况下，熵指数$q=1-n$示出与信息丢失的程度。
2003-05-23 cond-mat.stat-mech
A non-extensive approach to the time evolution of Lyapunov coefficients
我们研究偶发的随机性通过一个非广泛的形式的李雅普诺夫系数。我们从一个不同的角度恢复了与早期工作相同的结论，即普通的Pesin定理适用（P.Gaspard和X. J. Wang，Proc. Natl. Acad. Sci. USA { \bf 85}，4591（1988））。然而，我们的理论分析使我们能够组织数值计算，以揭示从非广延热力学的临时形式的缓慢转变，对应于最近的一篇论文（M. Buiatti，P. Grigolini，A. Montagnini，Phys. Rev. Lett { \bf 82}，3383（1999）），到普通的广义热力学。我们表明，过渡发生与一个缓慢的衰减对应的回归从一个非平衡的初始条件，平衡条件。
2000-04-10 cond-mat.stat-mech
Extensive statistical mechanics based on nonadditive entropy: Canonical ensemble
重新考虑了非广延熵热统计学的正则系综形式。当熵参数$1/(q-1)$是状态的广延变量时，给出了统计力学与平衡态热力学的明确联系.以理想气体为例，证明了Tsallis热统计量在热力学极限下满足平衡态热力学的所有要求。特别是系统的熵是广泛的，温度是强烈的。然而，对于有限系统，Tsallis和Boltzmann-Gibbs熵都是非广延的。建立了Tsallis热统计学正则系综和微正则系综在热力学极限下的等价性。详细讨论了熵变量的物理解释问题。
2006-02-08 cond-mat.stat-mech nucl-th
Deriving Tsallis entropy from $q$-deformed Hamiltonian within a statistical mechanics framework
Mahidol University（玛希隆大学）；Naresuan University（纳瑞宣大学）
本文从第一性原理出发，利用 q 变形哈密顿量和正则系综推导出 Tsallis 熵及相关热力学量，揭示参数 q 表征系统非广延程度。
2026-11-10 cond-mat.stat-mech
Convex Replica Simmetry Breaking From Positivity and Thermodynamic Limit
考虑一个相关的高斯随机能量模型，通过连续地将一个粒子（自旋）添加到系统中并施加相关协方差矩阵的正性来构建。我们表明，最近孤立的条件，确保热力学极限的存在的有效性，迫使协方差矩阵表现出的Parisi复本对称性破缺计划的凸性条件的矩阵元素。
2003-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Stochastic process behind nonlinear thermodynamic quantum master equation
我们提出了一个Hilbert空间中的分段确定性马尔可夫跳跃过程，使得这个随机过程的协方差矩阵解热力学量子主方程。所提出的随机过程特别简单，因为希尔伯特空间中的向量的归一化仅平均保留。由于热力学主方程的非线性，随机轨道的构建涉及作为运行系综平均的密度矩阵。我们确定的原则，细致平衡和波动耗散关系，我们的马尔可夫跳跃过程。
2010-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pure state thermodynamics with matrix product states
我们将纯态热力学的形式主义推广到矩阵乘积态。在纯态热力学中，量子系统的有限温度性质不需要统计力学系综，而是使用随机纯态的典型性质。我们表明，这种形式主义可以从计算的角度来看，结合张量网络算法是有用的。特别是，最近推出的Monte Carlo算法被认为是随机抽样矩阵产品状态的有限温度观测值的估计。在这里，我们的特点是该算法作为一个$(ε, δ)$ -近似计划，我们分析表明，采样一个单一的状态是足够的，以获得一个很好的估计有限的温度期望值。这些结果为基于均匀分布纯态的一维量子系统的类似算法提供了实质性的计算改进。分析计算的数值支持模拟有限温度相互作用的自旋系统的大小高达100量子比特。
2013-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of protein folding: a random matrix formulation
蛋白质折叠从未折叠状态到生物活性折叠构象的过程受许多参数控制，例如氨基酸序列、分子间相互作用、溶剂、温度和伴侣分子。我们的研究，基于随机矩阵模型的相互作用，然而，统计措施，如吉布斯自由能，热容，熵的演变是单参数的。这些信息可以解释从无数种可能的方式中选择特定的折叠途径，以及在计算机模拟研究中观察到的其他折叠特征。
2010-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic stability of multicomponent ideal gas
我们提出了一个例子，反对广泛接受的概念平衡态，“任何热力学平衡态的两个组成部分的系统是由指定4个热力学变量，其中至少包括一个广泛的变量确定。这与吉布斯的相律相当。我们通过A/B二元混合物的思想实验证明了这一事实，其中A-物种的温度、压力和化学势被选为3个强度变量，而B-分子的数目被选为1个广泛变量。我们的研究结果也适用于$M (>2)$组件系统。
2018-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rigorous results in non-extensive thermodynamics
本文在非广延热力学的背景下研究有限自由度的量子系统。证明了用启发式方法得到的试探密度矩阵是平衡密度矩阵。如果熵参数q大于1，则存在试平衡密度矩阵要求q小于某个临界值q_c，该临界值取决于哈密顿量的本征值发散的速率。当q<2时，证明了存在唯一的平衡密度矩阵.对于0和1之间的q，使得2<q+q_c，自由能在试验密度矩阵的集合中具有至少一个最小值。如果存在唯一的平衡密度矩阵，那么它必然是试验密度矩阵之一。注意，这是一个有限秩算子，这意味着在平衡状态下，高能级的占有概率为零。
1999-08-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Linear nonequilibrium thermodynamics of reversible periodic processes and chemical oscillations
昂萨格的唯象方程成功地描述了不可逆热力学过程。他们假设一个对称的热力学通量和力之间的耦合矩阵。很容易证明，耦合矩阵的反对称部分对耗散没有贡献。因此，即使存在反对称项，熵产生也完全由对称矩阵控制。在这项工作中，我们专注于反对称的贡献，描述等熵振荡和定义良好的运动方程。形式主义包含变量是等效的动量，和系数是类似的惯性质量。我们应用这种形式主义的简单问题，如振荡活塞和振荡的LC电路。我们表明，等熵振荡是可能的，甚至接近平衡的线性极限，并不需要远离平衡的情况。人们可以将这种形式主义扩展到其他变量对，包括具有振荡的化学系统。在等熵热力学系统中，包括温度在内的所有广泛和密集的变量都可以显示出类似于绝热波的振荡。
2017-06-12 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Convexity at finite temperature and non-extensive thermodynamics
在有限体积标量场理论中，假设两个简并裸极小点之间存在隧道效应，研究了有效势对所有圈阶的影响。只有在路径积分中考虑了两个裸极小值，才能得到凸性，并在大体积极限下给出了有效势的一个新的推导。于是有效势具有一个普适形式，它被时空体积所抑制，并且只要体积是有限的，它就不具有自发对称性破缺的特征。有限温度分析导致令人惊讶的热性能，从自由能的非广延表达式。虽然这些结果的物理相关性还不清楚，潜在的应用超轻标量粒子进行了讨论。
2016-08-02 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Fractal structure of hadrons and non-extensive statistics
非广延热力学在物理系统中所扮演的角色在过去的几十年里一直处于激烈的争论之中。在过去的几年里，一些可能的机制，可能会导致非广泛的统计已经制定了，特别是在强子系统的热力学函数的分形结构的存在。我们研究了这类分形系统的性质，特别是利用Callan-Symanzik~方程讨论了分形标度不变性。最后，我们提出了一种计算相关量的图解方法。
2018-09-08 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Extensive increase of entropy in quantum quench
在孤立量子系统中，证明了在任何非平凡量子猝灭中，热力学熵和对角熵必然大幅度增加。对于任何代表热平衡的初始状态（即使是纯态），热力学熵都有大范围的增加。另一方面，对角熵的广泛增加的条件下，前淬火和淬火后满足本征态热化假设的任何固定的初始状态。
2016-10-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Dynamical Approach to Non-Extensive Thermodynamics
本文提出了一种非广义热力学的动态方法，通过引入q-熵、q-压力和q-转移算子，扩展了经典热力学形式化，并建立了q-平衡状态与经典平衡状态之间的关系，同时证明了相关性质和变分原理。
2026-03-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
An Explicit Microreversibility Violating Thermodynamic Markov Process
我们明确地构造了一个马尔可夫过程的非微可逆转移矩阵，并将其应用于标准的三态Potts模型。这提供了一个清晰和简单的证明，通常的微可逆性属性的物理蒙特卡罗算法是不是严格必要的从数学的角度来看。
2008-07-17 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Thermodynamics of Multiple Two-body Systems with Long-range Correlation
我们的目标是用非广延统计方法研究具有长程关联的多个两体系统的热力学。长程关联会导致多重系统的反常扩散。我们考虑长程关联作为背景噪声对二体系统的影响。我们求解了二体系统的概率和熵方程，得到了非广延参数对温度和距离的依赖关系。结果表明，长程关联改变了系统的熵和能量。系统的有界性越强，其能量受长程关联的影响就越小。随着温度的升高，反常扩散接近布朗运动.这将有助于理解非线性场如何影响系统的热力学。
2017-07-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Self-consistent thermodynamics for the Tsallis statistics in the grand canonical ensemble: Nonrelativistic hadron gas
本文以一般形式重新考虑巨正则系综中的Tsallis统计量。在有限体积和热力学极限下，用数值和解析方法研究了巨正则系综中强子非相对论性理想气体的热力学性质。证明了如果热力学势是关于系统状态变量的一阶齐次函数，且熵变量$z=1/(q-1)$是状态变量，则巨正则系综中的Tsallis统计在热力学极限下满足平衡态热力学的要求.证明了非相对论性理想气体强子正则系综、微正则系综和巨正则系综的等价性。
2015-05-25 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Fractal structure and non extensive statistics
非广延热力学在物理系统中所扮演的角色在过去的几十年里一直处于激烈的争论之中。随着Tsallis统计在多个领域的广泛应用，许多著作都对它进行了详细的讨论，并引发了关于熵的最深层含义及其在复杂系统中的作用的有趣讨论。在过去的几年里，一些可能产生非广延统计的机制已经被制定出来，特别是最近提出的热力学函数中的分形结构可能是物理系统中非广延统计的起源。在本工作中，我们研究了这种分形几何系统的性质，并提出了一种计算与这种系统有关的有关量的图解方法。它示出，在这里描述的分形结构的系统呈现温度波动以下的欧拉伽马函数，根据以前的作品，证明了这些波动和Tsallis统计之间的连接。最后，利用Callan-Symanzik方程讨论了分形尺度的不变性。
2018-06-20 cond-mat.stat-mech hep-ph
From Rényi Relative Entropic Generalization to Quantum Thermodynamical Universality
结果表明，当用最大熵原理导出热力学结构时，对于熵的各种选择甚至超越平衡态，热力学结构都是“形式不变的”。热力学的形式不变性是指，当所有进入这个关系的实体都被适当地定义时，自由能（内能减去温度乘以熵）的形式保持不变。其中有用的成分是与热密度矩阵相关的平衡熵和任意密度矩阵与热密度矩阵之间的相对熵。为了描述形式不变性，我们考虑量子Rényi熵版本（由参数$α$索引），即，对所有$α$定义了适当内能和平衡态的Rényi熵。当$α\rightarrow 1$ .此外，我们还证明了第二定律卡诺陈述的\textit{universality}是自由能形式不变性的结果。此外，克劳修斯不等式，这是卡诺循环的前身，也被证明持有基于已知的数据处理不等式的传统和夹心Rényi相对熵。因此，我们发现非平衡态的热力学和偏离平衡态的热力学共同决定了热力学定律。
2015-11-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Digitally Optimized Initializations for Fast Thermodynamic Computing
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）
本文提出一种混合数字-热力学算法，通过受迈佩马效应启发的优化初始化加速热力学计算，减少热化时间，适用于二次能量景观的过阻尼兰格汉斯动力学。
2026-03-25 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
A diagrammatic approach towards the thermodynamics of integrable systems
提出了一种计算可积量子场论中热力学观测量的精确求和方法。关键的思想是使用矩阵树定理来写在集群扩展中出现的Gaudin行列式作为图上的和。对于具有对角S-矩阵的理论，该方法比标准热力学贝特分析（TBA）技术更强大，因为它对逆体积中的所有幂次都是精确的。用这种方法得到了TBA方程、有限体积下的激发态能量、一点函数的Leclair-Mussardo公式、有限温度边界熵和广义Gibbs系综中守恒电荷的累积量。此外，图的扩展也可以被视为一种替代代数操作涉及高丁行列式。我们已经应用这一思想来推导广义流体力学中的状态方程和其他输运性质。对于具有非对角S-矩阵的理论，完整状态集的描述更加复杂，并且不知道如何实现集群扩展。然而，可以反向应用直接求和方法，并根据图表解释具有复杂字符串的已知TBA方程。
2020-08-16 cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamic Circuits: Modeling chemical reaction networks with nonequilibrium conductance matrices
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS/IN2P3, IJCLab（法国国家科学研究中心/法国核学与粒子学研究所，IJCLab）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS, LIED（法国国家科学研究中心，LIED）
该研究推导了开放稳态化学反应网络的非平衡电导矩阵，通过两种方法计算双模块CRN的非平衡电导并验证结果一致，为热力学电路理论提供了例证支撑。
2025-06-26 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
