Diffusion in a biased washboard potential revisited

偏置搓板势中的量子扩散：强摩擦极限

Quantum diffusion in biased washboard potentials: strong friction limit

研究了在倾斜空间周期势场中运动的量子布朗粒子与恒温器强相互作用时的扩散输运性质。除了平均静止速度，我们首先通过评估有效扩散系数以及相应的Peclet数来研究扩散行为。校正由于量子效应，如量子隧穿和量子波动，被证明是大大提高扩散运输的有效性，如果只有恒温器温度驻留在一个适当的区间内的中间值。

Giant diffusion of nanomechanical rotors in a tilted washboard potential

We present an experimental realization of a biased optical periodic potential in the low friction limit. The noise-induced bistability between locked (torsional) and running (spinning) states in the rotational motion of a nanodumbbell is driven by an elliptically polarized light beam tilting the angular potential. By varying the gas pressure around the point of maximum intermittency, the rotational effective diffusion coefficient increases by more than 3 orders of magnitude over free-space diffusion. These experimental results are in agreement with a simple two-state model that is derived from…

交流运行模式谐振-偏置周期势

Running-mode resonance in A.C.-biased periodic potential

研究了在调制正弦势作用下粒子的随机动力学。使用缠绕数的时间导数，我们根据粒子的运行时间来量化粒子的运动，即它单调地向左或向右运行的时间。对于一系列的模型参数，我们表明，在过阻尼制度，在这个调制搓衣板潜在的粒子的运动表现出随机共振。我们简要地提出了我们的结果的可能应用，包括测量设备的信号放大和玻色-爱因斯坦凝聚体的受激隧道。

再论周期势中的随机共振

Stochastic Resonance in Periodic Potentials Revisited

随机共振（SR）现象已在双稳态势中得到证实。然而，在正弦电位SR最近才被数值显示发生在磁滞回线面积方面。我们表明，SR的发生是不是特定的正弦电位，可以发生在周期性的正弦电位，$U(x)=2/3(\cos x +\cos 2x)$，以及。我们进一步表明，SR甚至可以发生在搓衣板电位，磁滞回线通常不会关闭，因为平均漂移的颗粒。在校正漂移项时，闭合的磁滞回线面积（输入能量损失）示出了通常的SR峰化行为，以及在高驱动频率范围内的有限域中的信噪比。SR的发生归因于在驱动的周期正弦和周期正弦势中有效地存在两个动力学状态。当周期势倾斜一个小的恒定斜率时，同样的解释也成立。

刚性弹簧近似再讨论：非平衡轨道中的惯性效应

Stiff-spring approximation revisited: inertial effects in non-equilibrium trajectories

使用谐波引导势是实现转向分子动力学（SMD）模拟的最常用方法，其使用非平衡功（NEW）定理来执行以获得分子系统的平均力（PMF）势。在单分子力谱实验中，谐波引导势也是一种自然的选择。Schulten及其同事的刚性弹簧近似（SSA）使得能够使用沿着SMD轨迹执行的工作来获得PMF。我们讨论并证明了SSA有效性所需的高弹性常数k如何违反该理论的另一个要求，即，系统的布朗动力学的有效性。违反布朗条件的结果在引入动能贡献的外部工作，在SMD模拟过程中进行。这些惯性效应导致了偏斜的功分布，而不是SSA预测的高斯分布。惯性效应还导致更宽的功分布，这在计算功平均值时恶化了偏度效应。值得注意的是，我们的研究结果强烈表明，偏斜和宽度的工作分布是独立的平均漂移速度和物理不对称性。工作分布的偏斜和加宽导致PMF的有偏估计。该偏差以随模拟时间增加的系统误差的形式表现出来。我们讨论了适当的上限k，这样的惯性效应被避免。该极限与k的下限的关系一起使用，使得能够在满足布朗动力学的同时进行精确的转向。此外，我们认为，并证明，使用峰值（而不是统计平均值）的工作分布大大减少了计算的PMF的偏差，提高了精度。