A large deviation approach to superstatistics: thermodynamic duality symmetry between conjugate variables
针对超统计中强度变量涨落分布规律不明确的问题，本文基于大偏差理论与贝叶斯定理，证明超统计系统共轭变量间存在热力学对偶对称性，得到新的熵函数关系，并通过带涨落温度的简单Ising模型验证了温度与能量的对偶性，助力复杂系统统计物理研究。
2024-06-19 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic large fluctuations from uniformized dynamics
大的波动受到了相当大的关注，因为它们编码的信息上的细尺度动态。被称为涨落定理的大偏差关系也捕捉到了关键的非平衡物理性质。本文利用均匀化技术，从离散时间演化的马尔可夫链出发，得到了连续时间马尔可夫过程的热力学大偏差函数。该公式为探索大偏差特性提供了新的理论和数值方法。特别地，自治和非自治过程的时间演化可以用单个泊松率来表示。以这种方式的均匀化过程导致一个简单而有效的方法来模拟随机轨迹，重现确切的通量统计。我们说明了随机泵模型中的电流波动的形式主义。
2010-12-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic formalism and large deviation functions in continuous time Markov dynamics
热力学形式主义，这是第一次开发的动力系统，然后应用到离散马尔可夫过程，原来是非常适合连续时间马尔可夫过程，以及，提供的定义是在一个适当的方式解释。此外，它还可以用一个可观测量的母函数来表示，然后推广到其他可观测量。特别是，简单的可观察的$K$给出了在给定的时间间隔内发生的事件的数量，原来已经包含动态相变的签名。对于平衡态的平均场模型和大系统的极限，形式主义是相当简单的应用，并显示如何热力学相变可以修改系统的动力学性质。这与q态平均场Potts模型，其中伊辛极限q=2被发现是定性不同于其他情况下，这是例证。
2007-03-16 cond-mat.stat-mech
Where Nonlinearity in Thermodynamic Average Comes from? Configurational Geometry Revisited
对于经典的常组分离散系统，我们从理论上研究了热力学（所谓的正则）平均w.r.t.多体相互作用，在配置空间的几何信息。我们澄清，非线性本质上来自偏差的组态态密度（CDOS）之前，应用多体相互作用的系统，从多维高斯分布。这一发现有力地表明了研究CDOS偏差如何在平衡结构和热力学平均势能之间建立双向稳定性关系的重要意义。
2019-09-03 cond-mat.stat-mech
Approximate thermodynamic structure for driven lattice gases in contact
对于一类非平衡系统，称为驱动晶格气体，我们研究当两个系统保持接触并允许交换粒子时会发生什么，其中粒子总数守恒。无论是吸引力和排斥最近邻粒子之间的相互作用和参数值的范围很广，我们发现，一个很好的近似，可以定义一个密集的热力学变量，如平衡化学势，它决定了最终的稳定状态的两个最初分离的驱动晶格气体接触。然而，由于非平凡的接触动力学，也有从这个简单的热力学定律观察到的偏差。为了说明接触动力学的作用，我们研究了零范围过程的一个变体，并讨论了如何可以解释的偏差修改后的大偏差原则。我们确定了一个额外的贡献大偏差函数，我们称之为过剩化学势，为零范围的过程以及驱动的晶格气体的变体。过量的化学势取决于接触动力学的细节，并且通常是先验未知的。接触依赖性意味着，即使一个密集变量可以均衡，第零定律仍然可能被违反。
2011-07-27 cond-mat.stat-mech
Large deviation analysis of a simple information engine
信息热力学为研究反馈回路对熵产生的影响提供了一个框架。它使人们能够理解新的热力学系统，如信息引擎，它可以被视为现代版本的“麦克斯韦的守护进程”，其中反馈控制器是作为一个守护进程，处理信息获得的系统，以便做工作。在这里，我们分析了这样一个引擎的一个简单模型，并提供了其波动特性的详细分析，包括信息的大偏差。我们找到了一个精确的表达的大偏差率函数为我们的模型的两个站点的版本，并提供了一个近似的分析，这是由模拟数据所证实的较大的系统。
2015-06-26 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics for a periodically driven single-particle pump
给出了时间周期单粒子泵的随机热力学分析，包括流量、热力学力、熵产生、功、热和效率的显式结果。这些结果在远离平衡态时是有效的。从线性（Onsager）政权的偏差进行了讨论。
2017-09-28 cond-mat.stat-mech
Composable entropy and deviation from macroscopic equilibrium
我们制定，在一般条件下，系统的总熵最大化的问题，假设是在一个可组合的形式，固定的总价值的约束量。我们导出了可组合性函数的一般形式，并指出了导致违反热力学第零定律的判据。
2004-04-19 cond-mat.stat-mech
Large-deviation principles, stochastic effective actions, path entropies, and the structure and meaning of thermodynamic descriptions
热力学描述的意义被发现在大偏差标度的波动概率。主要的大偏差率函数是熵，它是涨落定理和表征系统热力学相互作用的基础。Freidlin-Wentzell理论通过一个哈密顿动力系统的表述，为非平衡随机过程提供了一个大偏差标度的一般公式。现在存在许多相关的方法来构建Freidlin-Wentzell哈密顿量的许多种随机过程;一种方法由于土井和Peliti，适合于整数计数统计，被广泛用于反应扩散理论。使用这些工具与路径熵方法由于Jaynes，我们展示了如何构建熵函数，既表示大偏差标度的波动，并描述系统与环境的相互作用，离散随机过程无论是在或远离平衡。在量子场论中熟悉的变分方法的集合，但不常应用于Doi Peliti建设，被用来定义一个“随机有效作用”，这是任意非平衡路径的大偏差率函数。我们展示了如何共同的原则熵最大化，适用于不同的合奏状态或历史，导致不同的熵函数和不同的热力学状态变量。然而，所有这些层次的描述之间的关系可以明确地构建和理解的信息条件。所考虑的示例系统引入了可用于系统地构建描述的方法，该描述具有从平衡热力学熟悉的所有特征，用于更广泛的可由随机过程描述的系统。
2011-02-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Large Deviation implies First and Second Laws of Thermodynamics
基于微观定律重建热力学是统计物理学尚未实现的最重要目标之一。在这里，我们表明，第一定律和第二定律的绝热过程是从一个假设，“吉布斯状态的能量概率分布满足大偏差”，这是广泛接受的热力学平衡态的属性。我们将绝热变换定义为多体系统和功存储上的随机保能么正变换。作为第二定律，我们证明了当且仅当正则化冯诺伊曼熵变大时，从一组吉布斯态到另一组吉布斯态的绝热变换是可能的。作为第一定律，我们证明了热力学系统在绝热转变过程中的能量损失作为“功”存储在功存储器中，其含义如下：（i）功存储器的能量在宏观上，在初始状态和最终状态下取一定的值。(ii)最终状态下的工作存储器的熵在宏观上等于初始状态的熵。作为推论，我们的结果给出了等温过程的最大功原理和第一定律。
2017-03-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of deviations from ideal gas thermodynamics in a trapped Bose-Einstein condensed gas
实验研究了谐振腔中$^{87}$ Rb原子玻色-爱因斯坦凝聚云的有限温度性质。主要集中在凝聚分数和膨胀能量，我们测量明确的偏离理想气体热力学，并获得良好的协议与Hartree-Fock描述的混合云。我们的研究结果提供了第一次明确的证据之间的相互作用的冷凝和热组件。为了探测通常的飞行时间技术无法到达的低温区域，我们使用相干布拉格散射作为冷凝物的过滤技术。这使我们能够在空间上分离的凝聚和正常的组成部分的飞行时间，并可靠地测量温度低至$0.2 T_{\rm c}^0$和热分数低至10%。最后，我们观察到的证据，通常的图像分析程序的局限性，指出需要一个更精细的模型的混合云的膨胀。
2004-01-28 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Thermodynamic speed limits for mechanical work
热力学速度极限是一组经典的不确定性关系，到目前为止，它对能量作为热量的随机耗散和熵的产生设定了全局界限。在这里，而不是这些热力学成本的限制，我们得出的积分速度限制的上限和下限的热力学效益-最小的时间为一定量的机械工作要做的或由一个系统。在短时间内的限制，我们展示了如何这外在的时间尺度涉及到一个内在的时间尺度的工作，恢复内在的时间尺度的微分速度限制，从这些积分速度限制，把第一定律的随机热力学的第一定律的速度。作为物理例子，我们考虑由闪烁的布朗棘轮所做的功和在受外部驱动的势阱中对粒子所做的功。
2023-02-10 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Exact large-deviation statistics for a nonequilibrium quantum spin chain
我们考虑一个一维XX自旋链在非平衡设置与Lindblad型边界驱动。通过计算大偏差率函数的热力学极限，是一个推广的自由能的非平衡设置，我们得到了一个完整的电流分布，包括封闭的低阶累积量的表达式。我们还确定了两个相变的行为，无论是在热力学极限，在当前的概率分布变得不连续，或在最大的驱动，当可能的电流值的范围不连续变化。在热力学极限下，电流有一个有限的上、下限。我们还明确地证实了非平衡涨落关系，并证明了在耦合强度γ-> 1/γ的映射下，电流分布是相同的。
2014-01-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of Quantum Jump Trajectories
我们应用大偏差方法研究耗散量子系统中的轨道。我们表明，在很长的时间限制量子跳跃的统计可以理解从热力学参数利用大偏差和自由能函数之间的类比。这种方法是特别有用的发现罕见的耗散轨迹的属性。我们还证明，通过一个明确的量子映射，一个系统的罕见的轨迹可以实现为一个替代系统的典型轨迹。
2009-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized free energy and excess/housekeeping decomposition in nonequilibrium systems: from large deviations to thermodynamic speed limits
ICREA-Complex Systems Lab, Universitat Pompeu Fabra（ICREA复杂系统实验室，庞培法布拉大学）；Universal Biology Institute, The University of Tokyo（东京大学全球生物研究所）；Department of Physics No. 1, Graduate School of Science, Kyoto University（京都大学理学研究科第一物理系）；Department of Physics, The University of Tokyo（东京大学物理学系）
本文提出非平衡系统中广义自由能的概念，通过大偏差变分原理分解流、力和耗散为保守的过剩部分和非保守的维持部分，并揭示过剩熵产的热力学速度限制。
2025-12-20 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Nonequilibrium steady states in contact: Approximate thermodynamic structure and zero-th law for driven lattice gases
我们探讨驱动晶格气体的存在下，一个强烈的热力学变量，可以确定“平衡”之间的两个非平衡稳态系统保持弱接触。在模拟中，我们发现这些系统满足令人惊讶的简单的热力学定律，如第零定律和粒子数波动和相应的磁化率之间的波动响应关系非常好。然而，在较高的密度，小，但可观察到的偏离这些法律发生由于非平凡的接触动力学和存在的长程空间相关性。
2010-11-17 cond-mat.stat-mech
Methods and Conversations in (Post)Modern Thermodynamics
本文基于2022年卢森堡大学博士学校讲义，系统综述并推进了(后)现代热力学中马尔可夫链、随机热力学、大偏差、化学反应网络及量子热力学等核心方法，为该领域提供了综合参考。
2024-01-19 cond-mat.stat-mech
Large Deviations for the Spatial and Energy Distributions of Systems of Classical Ensemble
Boltzmann-Sanov定理和Cramer-Schiff定理分别给出了系统空间分布和系综总内能的大偏差概率、熵和速率函数。利用Lagrange待定乘子法，这两个定理的结果，即熵或率函数关于系统个数的微分，建立了统计平衡条件。我们将大偏差统计与系统空间排列的可逆和不可逆过程以及系综与热库的能量交换联系起来。得到了可逆过程熵的微分与其它热力学变量的微分之间的等式，并提出了不可逆过程熵产生的不等式。
2021-09-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Parametrisation of the Vertebrate Lifetime Cycle Invariant: Biological Proper Time, Allometric Mass-Cancellation, and Clade-Specific Predictions
West Los Angeles College（西洛杉矶学院）
本文提出生物时间等价原理，解释恒温脊椎动物寿命周期不变量的热力学机制，通过质量抵消和类群特异性预测解决数值来源和系统偏差问题。
2026-04-27 cond-mat.stat-mech
Is the thermodynamic behavior of the noble fluids consistent with the Principle of Corresponding States?
讨论了对应态原理对稀有流体的适用性。给出了氩、氪等重惰性气体中液相二聚化的热力学证据，这些证据表现为偏离PCS。分析了熵和密度的直线直径的行为。它表明，这些特性是非常敏感的二聚过程中发生的重惰性气体的液相。
2009-02-20 cond-mat.stat-mech
A large deviation perspective on ratio observables in reset processes: robustness of rate functions
我们研究了离散时间重置过程中观测到的比率的大偏差。该比率采用电流除以复位步骤的数量的形式，因此它在时间上不长。通过从电流和复位步骤的数量的联合概率密度函数的收缩，可以推导出对于该可观察值的大的偏差率函数。比率率函数是可微的，我们认为，它的定性形状是“强大的”，即它是通用的重置过程，无论它们是否有短期或长期的相关性。讨论了随机热力学中效率率函数与效率率函数的异同。
2020-03-20 cond-mat.stat-mech
Large deviations theory for noisy non-linear electronics: CMOS inverter as a case study
最新一代晶体管是纳米级器件，其性能和可靠性受到低功耗应用中热噪声的限制。因此，开发有效的方法来计算这种非线性电子电路中的电压和电流波动是必不可少的。传统方法通常依赖于将高斯白噪声添加到宏观动力学电路定律，但不能捕获罕见的波动并导致热力学不一致。通过将单电子转移描述为考虑充电效应的泊松跳跃过程，可以实现正确的和物理上一致的方法。但这样的描述可能需要计算。为了解决这个问题，我们考虑宏观限制，对应于放大晶体管的物理尺寸，并导致导体上的电子数量的增加。在这个限制，热波动满足大偏差原则，我们表明，也是非常精确的设置只涉及几十个电子，通过比较我们的结果与Gillespie模拟和光谱方法。传统的方法是恢复诉诸特设扩散近似引入不一致。为了说明这些发现，我们考虑一个低功耗CMOS反相器，或非门，这是一个基本的原始电子设计。电压（相应电流）波动的解析（半解析）获得，并揭示了有趣的特征。
2022-05-25 cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium Thermodynamics and Topology of Currents
在许多实验情况下，物理系统经历随机演化，可以通过两个紧凑空间之间的随机映射来描述。在目前的工作中，我们研究的适用性大偏差理论的时间平均量描述这样的随机地图，特别是时间平均电流和密度泛函。我们推导出这些量的大偏差原理，以及全球拓扑电流，并制定变分，热力学关系建立大偏差性质的拓扑电流。我们说明了一个非平凡的例子，海森堡自旋链的拓扑驱动的Wess-Zumino型的理论。拓扑流的克拉美尔泛函被发现明确在瞬子气体制度的自旋链模型在弱噪声限制。在Morse理论的背景下，我们讨论了一个一般的减少连续随机模型与弱噪声有效的马尔可夫链描述稳定不动点之间的转移。
2009-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Large deviations and the Boltzmann entropy formula
近几十年来，大偏差理论已成为统计力学特别是非平衡态研究的主要工具。在对故事进行理性的重构时，我们必须认识到最近的一些作品与20世纪初发生的讨论的理想联系和债务。著名的方程$S=k\ln W$通常归因于玻尔兹曼，实际上是普朗克在他通往量子假说的道路上写下的最终形式，被爱因斯坦解释为一个大偏差公式。这种解释，他的基础上，他的理论热力学平衡波动，一直是灵感的来源，在最近的发展非平衡统计力学。在本文中，我们简要说明这方面。
2014-11-05 cond-mat.stat-mech
Lee-Yang zeros and large-deviation statistics of a molecular zipper
配分函数的复零点最初是由Lee和Yang研究的，用来解释冷凝气体的行为。从此，李杨零点成为描述相互作用系统中相变的有力工具。今天，李-杨零点不再只是一个理论概念;它们已经在最近的实验中被确定。在一种方法中，从有限大小的热力学观测量的高累积量中提取Lee-Yang零点。在这里，我们采用这种方法来研究一个相变的分子拉链。从小拉链中的能量涨落，我们可以预测在热力学极限下发生相变的温度。即使当系统不经历急剧的转变，李-杨零点携带的大偏差统计和它的对称性的重要信息。我们的工作表明，在小系统的波动和他们的热力学极限相行为之间的一个有趣的二元性。这些预测可能会在未来的实验中得到验证。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Level 2 large deviation functionals for systems with and without detailed balance
大偏差函数是稀有事件统计中的重要工具。通常，它们可以通过从所谓的2级大偏差{ \em泛函}（表征潜在随机过程的经验密度）收缩来获得。对于服从细致平衡的朗之万系统，自从Donsker和Varadhan的数学工作以来，这个泛函的显式形式一直是已知的。我们利用随机路径积分重新推导了Donsker-Varadhan的结果，并将其推广到没有细致平衡的情形，包括非平衡定态。正确地纳入经验概率通量被证明是至关重要的。我们阐明了随机热力学中的大偏差泛函和熵产生的不同概念之间的关系，并讨论了随之而来的收缩的一些方面。最后，我们用例子来说明我们的发现。
2016-02-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of the novel 4-D Gauss Bonnet AdS Black Hole
本文利用文[1]提出的新的热力学几何形式研究了四维时空中Gauss Bonnet-AdS黑洞的相变点和临界行为。在这方面，外在和内在的曲率的某种超曲面沉浸在热力学流形包含有关的稳定性/不稳定的热容的信息。因此，我们在扩展相空间中计算了四维中性Gauss Bonnet黑洞情形的$Q$ -零超曲面的内禀曲率。有趣的是，在低温下，小黑洞的内禀曲率可以是正的，这表明黑洞微结构之间存在排斥相互作用。这一发现与五维中性高斯邦内黑洞形成对比，其微观结构之间只有主导的吸引相互作用。
2021-01-16 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Thermodynamics of trajectories of the one-dimensional Ising model
本文用大偏差方法描述一维伊辛模型的动力学轨迹系综，并对该模型的动力学行为进行了数值研究。在这种方法中的轨迹进行分类，根据一个动态的序参量和合奏的轨迹的结构可以理解的大偏差函数，发挥作用的动态自由能的属性。我们认为这两个Glauber和川崎动力学，也存在一个磁场。对于Glauber动力学在没有一个领域，我们证实了杰克和Sollich的分析预测存在的临界动力学，或时空，相变在临界值的“计数”字段$s$。在存在磁场的情况下，动力学相图还显示一级转变表面。我们讨论了1 $d$伊辛模型中的这些非平衡跃迁与2 $d$伊辛模型的平衡跃迁之间的关系。对于川崎动力学，我们发现一个简单得多的动力学相结构，与过渡让人想起那些在动力学约束模型。
2011-10-21 cond-mat.stat-mech
Relation between stochastic processes and thermodynamics of trajectories
该研究建立随机过程理论与轨迹热力学的对应关系及偏差，分析轨迹热力学变量的首次通过时间，提出结合二者方法以拓展物理问题研究的思路。
2025-06-14 cond-mat.stat-mech
Equivalence and nonequivalence of ensembles: Thermodynamic, macrostate, and measure levels
我们提出了一般和严格的结果表明，微正则和正则系综是等价的，在所有三个层次的描述考虑在统计力学-即，热力学，平衡宏观态，微观状态的措施-每当微正则熵是凹的热力学极限的能量密度的函数。这是证明任何经典的多粒子系统的热力学函数和平衡宏观状态存在，并通过大偏差原则定义，概括了许多以前的结果获得特定类别的系统和可观的。类似的结果适用于其他双重合奏，如典型的和grand-canonical合奏，除了用于描述非平衡系统驱动的稳态路径合奏。
2015-02-13 cond-mat.stat-mech
Lyapunov Exponent Pairing for a Thermostatted Hard-Sphere Gas under Shear in the Thermodynamic Limit
我们证明了为什么剪切气体的硬球，所描述的SLLOD方程与等速高斯恒温器之间的碰撞，偏差的共轭配对规则的李雅普诺夫谱是预期的，采用以前的结果，对于大量的粒子$N$，等速高斯恒温器相当于一个恒定的摩擦恒温器，高达$1/\sqrt{N}$波动。我们还表明，这些偏差是在剪切速率的四次方的顺序。
2002-05-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Large deviations of ergodic counting processes: a statistical mechanics approach
大偏差方法允许在热力学框架中表征遍历计数过程，其中自由能函数确定其波动的渐近非平稳统计特性。在这里，我们通过统计力学方法来研究这种形式主义，即，具有辅助计数过程，其最大化与热力学势相关联的熵函数。我们表明，这个辅助过程的实现后，可以得到一个有条件的测量方案，以原来的，提供是这样一个替代的测量解释的热力学方法。更新计数过程的一般结果，即，其中连续事件之间的时间间隔是独立的并且由唯一的等待时间分布定义。基本的统计力学由相同的等待时间分布控制，由自由能函数测量的指数衰减重新缩放。在这种情况下，尺度不变性，移位封闭，和双折射现象得到解释。当连续事件之间的记忆是由随机等待时间分布引起时，类似的结论适用于非更新过程。
2011-12-12 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamics of a stochastic twin elevator
我们研究了具有两个可用能级的单个粒子与经典（麦克斯韦-玻尔兹曼）或量子（玻色-爱因斯坦）热浴接触的非平衡热力学。颗粒可以通过热活化或失活在能级之间经历转变。能级以给定的速率交替上升，而不管粒子的占据，保持它们之间的固定能隙等于π。我们明确地计算了功、热和熵的产生率。在经典和量子情况下的效率都在100%和50%之间，这取决于粒子跃迁和能级提升的相对速率。在经典问题中，我们明确地找到了热、功和内能的大偏差函数。
2011-09-02 cond-mat.stat-mech
Unifying Thermodynamic Uncertainty Relations
我们介绍了一种新的技术来约束的波动所表现出的物理系统，基于欧几里德几何空间的观测。通过一个简单的统一的论点，我们得到了一个全面的推广所谓的热力学不确定性关系（TURs）。我们不仅加强了界限，但扩大其适用范围，并在许多情况下证明其最优性，而不诉诸大偏差理论或信息理论技术。特别是，我们找到了最好的TUR的基础上熵产生单独的，也得到了一个新的定常马尔可夫过程，它超越了以前已知的界限。我们的研究结果来自非不变性的对称性下，可以比时间反演，从而打开了一个广泛的新的应用范围。
2019-06-26 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium ensemble inequivalence and density large deviations in the ABC model
我们考虑了粒子守恒过程和粒子非守恒过程下的一维驱动ABC模型。研究了两种极限情况：（a）在热力学极限下，非守恒过程的速率比守恒过程的速率慢得几乎为零;（b）这两种速率具有可比性。对于情况（a），我们提供了相图和总密度G（r）的大偏差函数的详细分析。由G（r）导出的非守恒模型的相图与守恒模型的相图不同。这种差异源于G（r）的非凸性，类似于在具有长程相互作用的平衡系统中发现的系综不等价性。在先前的一封信中概述了对情况（a）的分析。对于情况（b），我们表明，不像保守模型，非保守模型表现出一个移动的密度分布在稳态的速度，保持有限的热力学极限。此外，与情况（a）相比，守恒和非守恒模型的临界线并不重合。这些是新的特征，只有当守恒过程和非守恒过程的速率相当时才会出现。此外，我们还利用宏观涨落理论分析了情形（b）下的G（r）。本文中提出的推导适用于任何驱动扩散系统耦合到外部粒子浴通过一个缓慢的动态。
2014-03-19 cond-mat.stat-mech
Breakdown of thermodynamic equilibrium for DNA hybridization in microarrays
DNA微阵列杂交的测试实验表明，从平衡等温线的系统偏差。我们认为，这些偏差是由于存在的部分杂交的长寿命状态，我们包括在动力学模型。实验证实了强度与自由能行为的模型预测。慢弛豫现象的存在对于微阵列作为用于从核酸的复杂混合物中检测靶序列的装置的特异性具有重要影响。
2010-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Thermodynamics of trajectories of open quantum systems, step by step
轨道热力学有望使彻底分析开放量子系统的动力学性质成为可能，这是现代物理学的一个追求目标。不幸的是，相关数量的计算提出了严峻的挑战。确定大偏差函数，使访问与动态序参量的完整的计数统计是具有挑战性的，如果不是不可能的，即使是在一个有限的刘维尔空间的系统发展。行动上的实现，大多数动力系统的显着特征编码在计数统计的前几个时刻，在这篇文章中，我们提出了一种方法，使顺序访问这些时刻。我们的方法允许在几种情况下获得分析结果，如我们所示，并允许使用大偏差理论重新解释某些众所周知的结果。
2016-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
A thermodynamic formalism for continuous time Markov chains with values on the Bernoulli Space: entropy, pressure and large deviations
本文分析了一维自旋格1，.上连续时间马尔可夫链的遍历性，d}^N（也称为伯努利空间）。最初，我们考虑算子$L={\mc L}_A -I$作为无穷小生成元，其中\mc L_A是离散时间Ruelle算子（转移算子），并且A：{1，.，d}^N \to R是给定的固定Lipschitz函数。相关的连续时间平稳马尔可夫链将定义\emph{a priori}概率。给定Lipschitz相互作用V：\{1，.，d\}^{ \bb N} \to \mathbb{R}，我们对这种$V$的Gibbs（平衡）态感兴趣。这将是另一个连续时间平稳马尔可夫链。为了分析这个问题，我们将使用一个连续时间Ruelle算子（转移算子）自然地与V相关联。除此之外，我们将证明，连续时间Perron Frobenius定理在V是Lipschitz函数的情况下是正确的。我们还引入了一个熵，这是负的，我们考虑的变分原理的压力。最后，利用Y.基弗
2013-07-26 cond-mat.stat-mech math.DS math.PR
Kinetic approach to the Gaussian thermostat in a dilute sheared gas in the thermodynamic limit
考虑了具有短程相互作用的粒子组成的稀薄气体在剪切定态下的情况。高斯恒温器保持总动能恒定。对于无穷多个粒子，它表明，恒温器成为一个摩擦力与恒定的摩擦系数。对于有限数量的粒子N，围绕这个常数的波动是N的平方根上的一阶，并且近似高斯分布，对于大的波动有偏差。这些偏差禁止推导波动耗散关系远离平衡，根据波动定理。
1999-07-08 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Weak eigenstate thermalization with large deviation bound
研究了周期性边界条件下$d$维立方晶格上自旋不变量子系统的本征态热化假设。已知ETH在此模型中对于典型的能量本征态成立，在这个意义上，在微正则能壳内的能量本征态中的局部可观测的期望值的标准偏差在热力学极限中为零，这被称为弱ETH。在这里，值得注意的是，能量表示中的局部可观测量的对角元素显示出大偏差行为。这个结果意味着不代表热平衡的非典型本征态的分数是指数小的。
2016-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of Quadrature Trajectories in Open Quantum Systems
我们应用大偏差方法研究了与耗散量子系统相连的光场中光的正交算符的扩散轨迹。我们制定的正交轨迹的特征算子的研究，并表明，在很长的时间限制，这样的轨迹的统计服从大偏差原则。我们的动机来自零差检测方案，该方案允许测量光场的正交算子的统计。我们说明我们的方法与四个例子的复杂性不断增加：一个驱动的两级系统，一个“闪烁”的三级系统，一对弱耦合的两级驱动系统，和微脉泽。我们讨论了如何正交运营商可以作为替代序参量的动态相位的分类，这是特别有用的情况下，量子跳跃的统计不能区分这样的相位。我们介绍的形式主义也使我们能够分析量子跳跃轨道所发射的光的性质，这些轨道的波动远离典型的动力学。
2012-06-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium thermodynamics for functionals of current and density
研究了一个处于非平衡定态的随机多体系统。时间积分的电流和密度的概率分布泛函的长时间渐近性达到一个大的偏差形式。相应的电流密度Cramer泛函（CDCF）明确推导出不可逆朗之万动力学和离散空间马尔可夫链。我们还表明，密度和电流的其他线性泛函的克莱默泛函（例如力产生的功）与CDCF的关系让人想起不同热力学势之间的变分关系。一般的形式主义与模型的例子说明。
2007-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-time generalization of the thermodynamic uncertainty relation
对于非平衡稳态的波动电流，最近发现的热力学不确定性关系表示它们的方差和与驱动相关的整体熵成本之间的基本关系。我们发现，这种关系不仅适用于波动的长时间限制，如大偏差理论所描述的，而且还适用于任意有限时间尺度上的波动。这种推广有利于将热力学不确定性关系应用于单分子实验，因为无限的时间尺度是不可访问的。重要的是，通常这种关系的有限时间变体允许推断熵产生的界限，甚至比从长时间极限获得的界限更强。我们说明的波动工作，是由一个随机开关激光镊子上被困的胶体粒子进行的关系。
2017-07-11 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Simulating quantum thermodynamics of a finite system and bath with variable temperature
我们构建了一个有限的浴与可变温度的量子热力学模拟，其中热流动之间的系统$\mathcal{S}$和浴环境$\mathcal{E}$的初始$\mathcal{SE}$纯态的时间演化。浴槽由谐振子组成，谐振子不一定相同。考虑不同数量的振荡器的浴;在模拟中使用具有五个振荡器的浴。该浴具有类似温度的水平分布。这导致定义了随时间变化的系统环境微正则温度$T_\mathcal{SE}(t)$。量子态向类热的平衡态演化，但与适用于无限量子浴（例如，相同振荡器的无限系统）的普通能量-温度关系存在显著偏差。也有偏离爱因斯坦的量子热容量。对于给定的能量，有限浴的温度系统地大于无限浴的温度，并且随着振荡器数目的增加而渐近地接近后者。这表明，这些有限尺寸效应的实现可能会达到在小分子的计算和实验动力学。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Large Deviations and Fluctuation Theorem for Selectively Decoupled Measures on Shift Spaces
我们建立了水平-1和水平-3大偏差原则（LDPs）的不变措施的移位空间有限字母表非常一般的去耦条件下，热力学形式主义不适用。这种退耦条件在多重分形分析、具有硬核相互作用的吉布斯态以及重复量子测量过程的统计中自然出现。我们还证明了这种测度对的熵产生的LDP，并导出了相关的涨落关系。证明是基于Ruelle-Lanford函数，和博览会基本上是自成一体的。
2019-06-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Eigenmodes and thermodynamics of a Coulomb chain in a harmonic potential
一维简谐势阱中的离子密度是不均匀的。因此，本征模不是声子。计算了$N\gg 1$离子链在连续极限下的长波长模，并计算了短波长极限下的态密度。值得注意的是，在热力学极限分析发现的结果提供了一个很好的估计的小链的激发谱下降到几十个离子。光谱被用来计算链的热力学函数。发现了热力学量的外延性的偏差，导出了决定线性链稳定性的临界横向频率的解析表达式。
2004-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
First passage time and change of entropy
首次通过时间被提出作为一个独立的统计分布，广义吉布斯分布的热力学参数。该理论不包括首次通过统计本身的确定。设定一个描述物理现象的随机过程。第一次通过统计是从这个随机过程中确定的。与首达时间共轭的热力学参数与配分函数中首达时间分布的拉普拉斯变换参数相同。相应的配分函数被分成乘数，其中之一是与平衡参数，和第二个-与首次通过时间分布的参数。与首次通过时间共轭的热力学参数可以用熵与平衡值的偏差来表示。因此，第一次通过时间分布的所有矩都用熵与其平衡值的偏差和作用在系统上的外力来表示。通过改变热力学力，可以改变首次通过时间。
2022-08-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
