Entropic dynamics on Gibbs statistical manifolds
熵动力学是一个框架，其中动力学定律是作为熵推理方法的应用而导出的。它的成功包括从概率原理推导出量子力学和量子场论。在这里，我们开发的熵动力学系统的状态描述的概率分布。因此，动态展开的统计流形，这是自动赋予信息几何提供的度量结构。流形的曲率有很大的影响。我们把我们的动力学集中在吉布斯分布（也称为正则分布或指数族）的统计流形上。该模型包括一个“熵”的时间概念，是专门为研究中的系统，系统是自己的时钟。正如人们所料，熵时间本质上是有方向性的;有一个自然的时间箭头是由熵的考虑引导的。作为说明性的例子，我们讨论了高斯空间和离散三态系统的动力学。
2021-04-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entropic particle transport in periodic channels
布朗运动的动力学具有广泛的应用，从设计的微通道中的传输扩展到其在分子马达和布朗马达中诱导传输的突出作用。在这里，布朗输运的研究在微尺寸，二维周期性通道，表现出周期性变化的截面。此外，颗粒受到沿纵向通道轴线方向作用的外力。对于一个固定的通道几何形状，二维问题的动力学的特征在于由一个单一的无量纲参数，这是成比例的施加的力和颗粒环境的温度的比率。在这种结构中，熵效应可能起主导作用。在某些条件下，二维动力学可以近似为粒子在纵向方向上的有效一维运动。朗之万方程描述这一减少，一维过程是类型的菲克-雅各布斯方程。它包含一个熵势确定的消除通道方向的变化的延伸，和一个修正的扩散常数，引入了一个空间相关的扩散。这个修正项的不同形式以前已经提出过，我们在这里比较了一个特定的模型类别。我们通过分析估计以及与全二维随机动力学数值结果的比较来分析菲克-雅各布斯方程的有效性机制。对于非线性迁移率，我们发现一个温度依赖性，这是相反的，已知的粒子运输周期性电位。讨论了熵效应对非线性迁移率和有效扩散常数的影响。
2008-04-23 cond-mat.stat-mech
On the Humble Origins of the Brownian Entropic Force
由于认识到溶质粒子与周围经历随机热运动的溶剂粒子的多次碰撞的平均值所产生的某些力可能具有熵的性质，因此将这些力及其相关熵纳入了从分子动力学模拟到粒子物理学中夸克偶素抑制建模的理论协议中。在这里，我们提出了一个严格的推导这个布朗熵力的经典吉布斯正则配分函数的手段，并在这样做提供了一个启发式的演示其动力学起源。
2015-06-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Entropic Splitter for Particle Separation
我们提出了一种颗粒分离机制，该机制引起不同尺寸的颗粒在相反方向上的运动。该机制是基于驱动力和熵整流的布朗波动所造成的不对称形式的通道，沿颗粒进行的联合行动。所示的熵分裂效应可以根据通道的几何参数的变化来控制，并且可以在窄通道和微流体装置中实施。
2011-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entrance laws for coalescing and annihilating Brownian motions
本文研究了凝聚与湮灭布朗运动的入口定律，证明其极值点为Pfaffian点过程并确定了其核结构。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech math.PR
From Inference to Physics
熵动力学是一个旨在从标准概率和熵规则中推导出物理定律以处理信息的程序，得到了进一步的发展。我们计算系统从给定的初始状态到最终状态的任意路径的概率。对于一个适当选择的位形空间，最大概率的路径再现了牛顿动力学。
2008-08-08 cond-mat.stat-mech physics.class-ph physics.data-an
Stretched exponentials and power laws in granular avalanching
我们介绍了一个模型，表现出拉伸指数和幂律雪崩在其参数范围内的颗粒雪崩。两种模式的运输被纳入，滚动层组成的个别颗粒和过阻尼，颗粒簇的滑动运动。在一堆堆大米的实验中观察到的行为的交叉是由于主要运输方式的变化。我们预测，幂律雪崩将观察到的表面流动时，占主导地位的集群运动。
1999-01-12 cond-mat.stat-mech
Extreme Value Statistics and Arcsine Laws of Brownian Motion in the Presence of a Permeable Barrier
本文利用 Feynman-Kac 形式和路径分解技术，研究了薄可渗透势垒这一空间异质性对布朗运动反正弦定律及最大位移分布的影响，发现势垒在短期内显著改变分布并打破其对称性，长期下影响减弱。
2023-08-02 cond-mat.stat-mech
Steering the potential barriers: entropic to energetic
本文提出了一种新的机制来改变偏置布朗粒子在窄的周期性通道中受约束运动时势垒的性质。通过改变外偏压的角度，势垒的性质从纯熵变为能量，这反过来又影响系统中的扩散过程。在最佳偏置角下，非线性迁移率呈现出明显的钟形行为。此外，缩放的有效扩散系数的增强可以通过偏置的角度有效地控制。这种机制使得能够正确设计用于分子和小颗粒传输的通道结构。精确的布朗动力学模拟验证了近似的分析预测。
2010-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Giant enhancement of hydrodynamically enforced entropic trapping in thin channels
使用我们的广义Fick-Jacobs方法[Martens等人，PRL 110，010601（2013）; Martens等人，EUR. Phys. J. Spec. Topics 222，2453-2463（2013）]和广泛的布朗动力学模拟，我们研究了通过不同高度的三维周期性通道的粒子输运。定向运动是由沿通道轴线作用的恒定偏压和压力驱动流的相互作用引起的。在通道方向上的流动剖面形状与通道高度的巨大变化反映在一个关键的依赖性的平均颗粒速度和有效扩散系数的通道高度。特别是，我们观察到一个巨大的抑制薄通道中的有效扩散率;四个数量级相比，散装值。
2014-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic stochastic resonance: the constructive role of the unevenness
我们证明了随机共振（SR）的存在所产生的熵变化与不规则边界的存在下，在封闭系统。当布朗粒子的运动被约束到一个不均匀边界的区域时，周期性输入的存在可能会引起光谱放大因子的峰值，从而导致SR现象的出现。我们已经证明，放大因子取决于该区域的形状，通过该区域的粒子移动，并通过调整其特征几何参数，可以优化系统的响应。这种熵随机共振（ESR）出现的情况是常见的小尺度系统中，限制和噪声发挥了突出的作用。因此，发现的新机制可以构成表征这些系统的重要工具，并可以用于控制其基本性质。
2009-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized arcsine laws for fractional Brownian motion
布朗运动的三个反正弦定律是极值统计学的基石。对于从原点开始并在时间$T$期间演化的布朗$B_t$，考虑以下三个可观测量：（i）过程为正的持续时间$t_+$，（ii）过程最后访问原点的时间$t_{\rm last}$，以及（iii）当它达到其最大值（或最小值）时的时间$t_{\rm max}$。所有三个观测值都有相同的累积概率分布，表示为反正弦函数，因此称为反正弦定律。我们展示了这些法律如何改变分数布朗运动$X_t$，一个非马尔可夫高斯过程的赫斯特指数$H$。它推广了标准布朗运动（即$H=\tfrac{1}{2}$）。我们得到的三个概率使用微扰展开在$ε= H-\tfrac{1}{2}$。虽然所有三个概率都不同，但这种区别只能在$ε$中的二阶进行。通过大量的数值模拟，我们的结果被证实具有很高的精度。
2017-06-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic Laws and Equipartition Theorem in Relativistic Brownian Motion
我们将随机能量学推广到相对论系统。讨论了相对论性布朗粒子的热力学定律和均分定理，导出了该形式体系中的热力学第一和第二定律。在相对论情况下，讨论了相对论均分关系与传热率的关系以及噪声项的性质。
2011-04-27 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Entropic tug of war: Topological constraints spontaneously rectify the dynamics of a polymer with heterogeneous fluctuations
本文研究活性-惰性共聚物在无人工相关性条件下，因拓扑约束导致平移对称性破缺而自发产生定向持续运动的现象，并通过标度论证与模拟揭示了其对稠密活性聚合物及染色质动力学的深远意义。
2024-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum many-body dynamics in a Lagrangian frame: I. Equations of motion and conservation laws
我们建立了量子多体系统在同动拉格朗日参考系中的运动方程和守恒律。结果表明，在同动坐标系中，广义惯性力可用格林变形张量$g_{μν}(\bmξ,t)$和斜对称涡量张量$\widetilde{F}_{μν}(\bmξ,t)$来描述，其中$\bmξ$在拉格朗日坐标系中.运动方程等价于在存在有效磁场$\widetilde{F}_{μν}(\bmξ,t)$的情况下具有含时度规$g_{μν}(\bmξ,t)$的空间中的量子多体系统的运动方程。为了说明一般的形式主义，我们将其应用于证明调和势定理。作为应用的另一个例子，我们考虑了在动态Hartree近似下费米系统的快长波长动力学。在这种情况下，可以显式地求解拉格朗日坐标系中的动力学方程。这使我们能够用有效的非线性弹性理论来描述费米气体。我们还讨论了我们的结果与含时密度泛函理论的关系。
2005-06-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Functionals of fractional Brownian motion and the three arcsine laws
分数布朗运动是一个非马尔可夫高斯过程的赫斯特指数$H\in [0,1]$，推广标准的布朗运动占异常扩散。这个过程的泛函作为非平衡动力学的标准参考点，在实际应用中非常重要。我们描述了一个扰动扩展，使我们能够评估许多非平凡的观测分析：我们概括了著名的三个反正弦定律的标准布朗运动。泛函是：（i）该过程保持正的时间的分数，（ii）该过程最后访问原点的时间，以及（iii）该过程达到其最大值（或最小值）的时间。我们推导出这三个泛函的概率表达式作为$ε= H-\tfrac{1}{2}$的扩展，高达二阶。我们发现，这三个概率是不同的，除了$H=\tfrac{1}{2}$，他们重合。数值模拟结果证实了我们的结果具有较高的精度。
2021-03-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Laws of crack motion and phase-field models of fracture
最近提出的相场模型提供了自洽的描述脆性断裂。在这里，我们分析这些理论在准静态政权的裂纹扩展。我们将展示如何推导出裂纹运动的法律，无论是通过使用可解性条件在微扰处理稍微偏离格里菲斯阈值，或通过推广的Eshelby张量相场模型。分析提供了一个简单的物理解释的经典Eshelby积分的第二个组成部分的极限消失裂纹扩展速度：它给出了裂纹尖端的弹性扭矩，需要平衡的Herring扭矩所产生的各向异性界面能。这种力平衡条件在此限制下减少到各向同性介质中的局部对称性原理和各向异性介质中的光滑曲线裂纹的最大能量释放率原理。它也可以在物理上解释在这个限制的基础上，在传统的框架内的连续断裂力学的能量考虑，在支持其普遍有效性的范围以外的相场模型的真实系统。数值模拟验证了各向异性介质中裂纹路径的解析预测。模拟还表明，这些预测举行，即使相场动力学修改，使故障过程不可逆的。此外，讨论了耗散力在过程区尺度上的作用以及将结果推广到纯反平面剪切下的平面裂纹运动。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Constraints on Tsallis Cosmology from Big Bang Nucleosynthesis and the Relic Abundance of Cold Dark Matter Particles
本文基于 Tsallis 非可加熵构建引力系统热力学定律，导出 Tsallis 宇宙学，并证明其在特定参数下可同时解释冷暗物质遗迹丰度与大爆炸核合成轻元素丰度。
2023-10-29 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
