Time correlations and persistence probability of a Brownian particle in a shear flow
本文给出了简单剪切流中自由布朗粒子和受简谐约束的布朗粒子的两次关联函数的结果。对于一个自由布朗粒子，沿剪切方向的运动表现出两种不同的动力学，与均方位移扩散在短期内，而在后期的时间尺度为$t^3$。相比之下，互相关$\la x(t) y(t) \ra $对于所有时间均二次缩放。在谐波捕获的布朗粒子的情况下，均方位移表现出由约束和剪切的强度确定的平台。此外，分析扩展到布朗粒子链通过谐波和弯曲势相互作用。最后，从两个时间的关联函数构造持续概率。
2012-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identifying the signatures of residual activity in harmonically bound active Brownian dynamics
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究谐波束缚活性布朗粒子动力学，通过解析计算和数值模拟，分析不同活性下多种动力学指标变化，识别谐波约束阻碍后残余活性特征，揭示不同位置分布 regime 中动力学受残余活性影响的情况。
2026-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active Brownian particle under stochastic position and orientation resetting in a harmonic trap
该研究针对二维谐振势阱中受随机位置和取向重置的活性布朗粒子（ABP），采用基于福克-普朗克的更新方法推导精确矩并与模拟对比，分析超额峰度揭示动力学交叉，量化了稳态相图。
2025-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometric Brownian motion with intermittent entries and exits
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；Ss. Cyril and Methodius University in Skopje（斯科普里西里尔和美多德大学）；University of Corvinus, Budapest（布达佩斯科尔温大学）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）；Macedonian Academy of Sciences and Arts（马其顿科学与艺术学院）；Institute of Physics, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Ss. Cyril and Methodius University（西里尔和美多德大学自然科学与数学学院物理研究所）；Korea University（韩国大学）
本文研究了一种扩展的几何布朗运动框架，结合了新单位的进入和当前人口的退出机制，扩展了早期的随机重置模型，其中这些速率被视为相同。该模型捕捉了许多经济可观测特征，可以解释为市场驱动的企业进入/退出、工人流入/流出以及收入增长/损失。该模型非保守，尽管进入和退出速率存在不对称性，但系统最终会趋于平稳分布。此外，我们的分析揭示了分布矩的三个不同动态制度，源于波动性、漂移、进入和退出速率之间的相互作用。我们进一步推导了生存概率和与观察变量达到特定阈值相关的平均首次通过时间，与竞争的进入-退出过程相关。有趣的是，我们发现了一个最优的退出速率，该速率最小化了平均首次通过时间，为如何通过进入和退出政策影响系统结果提供了见解。这些结果应有助于理解其中增长、波动性、进入和退出共同塑造异质单位演变的经济系统的长期行为。
2026-05-17 cond-mat.stat-mech econ.GN q-fin.EC
Retainability of canonical distributions for a Brownian particle controlled by a time-dependent harmonic potential
分别在过阻尼和欠阻尼情况下，研究了含时调和势控制下布朗粒子正则分布的保持性。由于时间尺度的不同，过阻尼和欠阻尼的Langevin方程（以及相应的Fokker-Planck方程）对保持正则分布的协议产生了不同的限制。详细分析了两种特殊情况：一种是布朗粒子受含时调和势控制，并嵌入恒温介质中;另一种是布朗粒子受含时调和势控制，并嵌入温度与势刚度一起调谐的介质中，以保持布朗粒子的有效温度恒定.我们发现，在前一种情况下，正则分布通常在过阻尼和欠阻尼的情况下都是不稳定的。然而，正则分布仅适用于后一种情况下的过阻尼情况。我们还调查了一般的含时势超越谐波形式，发现正则分布的可保持性敏感地依赖于特定形式的电位。
2015-11-06 cond-mat.stat-mech
A note on an absorption problem for a Brownian particle moving in a harmonic potential
本文分析了布朗粒子在半直线上运动时，受到一个与其位移成正比的回复力和一个在原点处的吸收边界。当初始位移较大时，被吸收时间的中心矩趋于有限常数，在最可能的吸收时间评估时的位置矩也是如此。这些量是显式导出的。
2021-04-07 cond-mat.stat-mech
Work fluctuations for a Brownian particle in a harmonic trap with fluctuating locations
我们考虑一个简谐势阱中的布朗粒子。陷阱的位置根据Ornstein-Uhlenbeck过程进行调制。本文研究了在定态条件下，在给定的时间间隔内，调制陷阱对布朗粒子所作的功的涨落。我们计算的大偏差以及完成的工作的概率密度函数的渐近形式。概率密度函数的理论渐近形式与数值结果非常吻合。我们还讨论了该系统的涨落定理的有效性。
2013-02-25 cond-mat.stat-mech
Steady State of an Active Brownian Particle in Two-Dimensional Harmonic Trap
我们找到了一个精确的级数解的稳态概率分布的谐波捕获的活性布朗粒子在二维中，在平移扩散的存在下。这个系列的解决方案，使我们能够有效地探索在不同的参数制度的系统的行为。识别“主动”和“被动”制度，我们预测一个令人惊讶的再入主动到被动的过渡，增加陷阱刚度。我们的数值模拟验证了这一发现。我们讨论了各种有趣的极限情况下，其中封闭形式的分布表达式可以得到。
2020-02-03 cond-mat.stat-mech
Onsager-Machlup theory and work fluctuation theorem for a harmonically driven Brownian particle
Institute of physics, Bhubaneswar-751005, India（印度布巴内斯瓦尔物理研究所）
本研究将Tooru-Cohen分析拓展至布朗粒子非平衡振荡态，证明了含振荡电场时无界带电布朗粒子的功涨落定理，并用带约束的Onsager-Machlup理论得到功分布、熵产生率及耗散函数性质。
2007-08-17 cond-mat.stat-mech
Analytic Solution of an Active Brownian Particle in a Harmonic Well
本文给出了囚禁在各向同性谐振势中的二维布朗粒子的含时Fokker-Planck方程的解析解。使用被动布朗粒子作为基态，我们表明，福克-普朗克算子成为下对角，这意味着本征值不受活动。然后，传播子表示为平衡本征态的组合，权重服从精确的迭代关系。我们表明，对于低阶关联函数，如位置自相关函数，递归终止于有限阶的Péclet数，使我们能够生成精确的紧凑的表达式，并推导出速度自相关函数和随时间变化的扩散系数。后者的量的非单调行为作为非平衡动力学的指纹。
2022-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Active Brownian particle in harmonic trap: exact computation of moments, and re-entrant transition
考虑了存在平移扩散的$d$维谐振阱中的布朗粒子。虽然福克-普朗克方程不能在一般情况下解决，以获得一个封闭的形式解决方案的联合分布的位置和方向，正如我们所示，它可以用来评估的确切时间依赖性的所有时刻，使用拉普拉斯变换的方法。我们提出了明确的计算几个这样的时刻在任意时间和它们的演化到稳态。特别是，我们计算的位移的峰度，一个数量，它清楚地显示了从平衡高斯形式的活性稳态特性的差异。我们发现，它增加与活动的渐近饱和，但随着陷阱刚度的非单调变化，从而捕捉到最近观察到的主动到被动再入行为。
2020-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical model of financial markets: fluctuating `temperature' causes intermittent behavior of price changes
我们提出了一个金融市场的模型，最初提出的湍流，作为其间歇性行为的动态基础。价格变化的时间演化被假定为描述的布朗运动在幂律势，“温度”波动缓慢。该模型通常会产生一个厚尾分布的价格变化。当逆温度服从$χ^{2}$ -分布时，得到了Tsallis分布，这与外汇市场的日内数据定性一致.所谓的“波动性”是一个表明金融市场风险或活动的量，相当于市场的温度，其波动导致波动性。
2002-10-04 cond-mat.stat-mech q-fin.ST
First-passage time distribution of a Brownian particle harmonically confined in a viscoelastic bath
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
利用广义朗之万方程推导了谐波约束布朗粒子在粘弹性浴中首通时间概率密度的一般表达式，并通过光学陷阱实验在粘弹性聚合物、胶束溶液及粘性介质中验证了理论，发现粘弹性浴中平均首通时间可超过相同零剪切粘度的粘性介质。
2026-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of passive Brownian particles in a fluctuating harmonic trap
本文研究随机开关谐振子势阱中被动布朗粒子的非平衡稳态，通过三阶 Fokker-Planck 方程得到高斯叠加分布，并将其等价解释为淬火无序平衡系统。
2024-08-13 cond-mat.stat-mech
Two-states Brownian particle in a Harmonic Potential
本文研究谐振子势中扩散系数随机跳变的过阻尼布朗粒子，解析刻画其位置分布、均方位移和峰度，揭示长期极限下的非高斯行为及零扩散系数时的尖点特征，并通过数值模拟验证。
2024-12-18 cond-mat.stat-mech
Direction reversing active Brownian particle in a harmonic potential
我们研究了速度为$v_0$的活性布朗粒子的二维运动，在存在强度为$μ$的谐波陷阱的情况下具有间歇性的方向反转。陷阱的存在确保了粒子的位置最终达到稳定状态，在该稳定状态下，粒子被限制在半径为$v_0/μ$的圆形区域内，以陷阱的最小值为中心。由于旋转扩散常数$D_R$、反转率$γ$和陷阱强度$μ$之间的相互作用，稳态分布显示出四种不同类型的形状，我们称之为主动I和II相以及被动I和II相。在主动-I阶段，分布的重量集中在靠近圆形边界的环形区域，而在主动-II中，出现额外的中心发散峰，从而产生墨西哥帽状的分布。被动I的特点是在大的$D_R$极限中有一个类似玻尔兹曼的中心峰值分布。另一方面，虽然被动II阶段也显示出一个单一的中心峰，但它与被动I的区别在于原点附近的非玻尔兹曼发散。我们通过计算各种极限情况下分布的精确分析形式来表征这些相。特别是，我们表明，对于$D_R\llγ$，从主动II到被动II的二维位置分布的形状转变发生在$μ=γ$。我们恭维这些分析结果与数值模拟超出了限制的情况下，并获得一个定性的相图在$(D_R,γ,μ^{-1})$空间。
2022-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady state of Brownian motion in an intermittent potential
研究了间歇势下布朗运动的非平衡稳态，发现典型涨落遵循玻尔兹曼分布而远尾区呈现普适行为，并揭示了一维周期系统中的一阶动态相变。
2025-04-06 cond-mat.stat-mech
Non-stationary Statistics and Energetics of Brownian Motion under Stochastic Harmonic Confinement
Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin（柏林工业大学物理与天文学研究所）
本文研究谐波陷阱中布朗粒子在刚度随机波动下的非平稳统计与能量学，推导了位置矩、平均功和热交换的精确表达式，并用数值模拟验证。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech
First hitting times to intermittent targets
在嘈杂的环境中，如细胞，许多过程涉及的目标网站，往往是隐藏的或不活跃的，因此并不总是可用于与扩散实体的反应。为了理解在这些情况下的反应动力学，我们研究了布朗粒子搜索可见和隐藏相之间随机切换的目标位点的第一次命中时间统计。在高保密性，一个意想不到的速率限制的幂律政权出现的第一次击中时间密度，这显着不同于经典的$t^{-3/2}$缩放稳定的目标。我们的问题承认一个渐近映射到一个混合，或罗宾，边界条件。对于非马尔可夫目标和异常扩散的粒子也得到了类似的结果。
2020-01-07 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Thermal brachistochrone for harmonically confined Brownian particles
谐振子的过阻尼布朗动力学是非平衡统计力学中的一个典型系统，它可靠地模拟了相关的随机系统，如受光约束的胶体粒子。在这项工作中，最佳的热协议量身定制，以尽量减少过阻尼$d$维振荡器的平衡态之间的连接时间。控制理论的应用表明，这些最优方案是bang-bang型的，也就是说，浴的温度必须交替地采取允许的最小值和最大值。最小连接时间随所考虑的尺寸$d$而增加。值得注意的是，即使对于对称振子也是如此，例如，具有球对称性的振子，其中弹性常数沿$d$可能方向的简并似乎意味着最小连接时间等于一维情况。当增加维度时，这种令人惊讶的不可避免的代价在物理基础上得到了彻底的研究和理解。此外，信息理论工具，如热力学长度和它的分歧进行了分析的最速降线。
2022-08-31 cond-mat.stat-mech
Brownian Molecules Formed by Delayed Harmonic Interactions
个体生物对群体或群内交换的信息的延迟反应导致了复杂的集体行为的出现。最近的实验设置（Khadka等人，2018年，Nat.Commun. 9 3864），采用合成的微型游泳者，允许在实验室中以受控的方式模拟和研究这种行为。受这些实验的启发，我们研究了N个布朗粒子通过延迟谐波相互作用的系统。对于$N \leq 3$，我们通过求解相关的随机延迟微分方程来解析地描述其集体行为，对于$N>3$，通过布朗动力学模拟来描述其集体行为。粒子形成分子状的非平衡结构，其随着粒子数目、延迟时间和相互作用强度的增加而变得不稳定。我们评估的熵和信息流保持这些结构，并定量表征其稳定性，开发一个近似的时间依赖性过渡态理论来表征不同异构体的分子之间的过渡。为了完整起见，我们全面讨论了有限维线性随机延迟微分方程系统的分析求解过程，以及协方差和时间相关矩阵的新结果。
2019-09-27 cond-mat.stat-mech
Optimal work of Brownian motion in a harmonic time-dependent stiffness potential. Effect of the initial position
该系统由一个布朗粒子浸没在热浴中捕获在光镊作为外部协议与时间相关的强度。在《物理学评论》中，98：108301，2007]通过假设功必须在粒子的初始位置的分布上平均来彻底计算过阻尼状态中的最佳平均功。目前的研究假设，而不是朗之万方程的任何给定的初始位置和它的平均完成的噪声分布的解决方案。因此，这个建议在更广泛的意义上扩展了已经发表的结果，包括麦克斯韦恶魔的外观为特定的初始条件下，分析熵产生率和通过测量粒子位置获得的互信息。所提出的研究具有能够与数值模拟的数据进行比较的优点。
2023-02-02 cond-mat.stat-mech
Intermittent resetting potentials
本文研究了一个布朗粒子在$X$形式的外约束势作用下的非平衡定态和首次通过性质。间歇性地应用潜力产生一个物理上现实的扩散过程与随机复位的起源，一个话题，最近吸引了相当大的兴趣，在各种理论背景下，但仍然具有挑战性的实验室实验中实施。本系统具有丰富的功能，没有观察到在以前的重置模型。相对于开关速率，粒子从电势最小值开始到达位于一定距离处的吸收目标所需的平均时间可以被最小化。当势强度$μ$在非平凡值上变化时，最优速率经历连续或不连续的转变。对于固定速率下的最佳强度，也观察到具有亚稳态行为的不连续转变。
2020-11-09 cond-mat.stat-mech
Energetics of a driven Brownian harmonic oscillator
我们提供了一个布朗振荡器与热浴接触，并通过外部无偏的时间周期性的力量，需要系统的热力学平衡驱动的能量学的见解。求解相应的朗之万方程，计算了长时间定态下的平均动能和势能。推导了系统的能量平衡方程，研究了系统中的能量流动.特别是，我们确定的能量提供的外力，能量耗散的热浴和能量提供的热平衡波动。其次，我们说明了Jarzynski功涨落关系，并考虑了外力作用于系统的总功的定态涨落定理。最后，通过确定系统的时间尺度，我们分析了强阻尼制度，并讨论了惯性效应可以忽略时的过阻尼动力学问题。
2017-10-17 cond-mat.stat-mech
Dynamics of switching processes: general results and applications to intermittent active motion
本文研究具有动力学相切换的系统，推导粒子位置 Laplace 变换特征函数的精确表达式，并用于分析间歇性主动运动的有效扩散与空间累积量。
2024-12-04 cond-mat.stat-mech
Work and heat probability distribution of an optically driven Brownian particle: Theory and experiments
我们分析了方程的演化分布的工作和热交换与环境的操纵随机系统，通过一个紧凑的和一般的推导。我们得到明确的解决方案，这些方程的情况下，拖动布朗粒子的谐波潜力。我们成功地比较了由此产生的预测与实验的结果，包括在拖动一个微米大小的胶体颗粒通过水与激光陷阱。
2007-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A mean-field model of intermittent particle transport and its quasi-steady-state approximation
我们提出了一个平均场模型的间歇性粒子传输，其中一个粒子可能是在两个阶段之一：第一个是主动（弹道）阶段，当一个粒子在某个方向上以恒定的速度运行，第二个是被动（扩散）阶段，当粒子自由扩散。质点可以瞬间改变运动的相位。当粒子处于活性相时，过渡到惰性相的速率通常取决于从运行开始的时间，因此自由程的分布不是指数的。当粒子处于被动相时，跃迁速率是常数，扩散是非反常布朗扩散。
2017-10-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.QM
A reduction scheme for coupled Brownian harmonic oscillators
我们提出了一个由两个耦合的谐波束缚布朗振子组成的系统的约化方案。我们通过构建一个低维模型，继承了一些原始动力学的基本特征，并写在合适的传输系数的描述减少。建议的程序是双重的：而确定性的动态组件是通过直接应用的不变流形方法，扩散项通过波动耗散定理确定。我们突出的行为的系数的耦合参数，这标志着一个收缩的描述是可用的区间的端点的临界值。研究弱耦合制度的解决和交换性的替代减少路径也进行了讨论。
2022-12-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP
Persistence of a Brownian particle in a Time Dependent Potential
我们研究了布朗粒子在调和势中的持续存在概率，调和势在很长一段时间内衰减到零-导致布朗粒子的无界运动。我们考虑两个功能形式的衰减的限制，指数和代数衰减。分析计算和数值模拟表明，对于指数弛豫情形，布朗粒子的短时和长时动力学与弛豫参数无关。相反，对于禁闭的代数衰变，长时间的动力学由衰变的指数决定。最后，利用布朗粒子位置的二次关联函数，我们构造了这种情形下布朗步行者的持续存在概率。
2012-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active Brownian Motion with Directional Reversals
具有间歇性方向反转的主动布朗运动在一类细菌如{ \it黄色粘球菌}和{ \it恶臭假单胞菌}中是常见的。我们表明，对于这样的运动在二维中，存在的两个时间尺度设置的旋转扩散常数$D_R$和反转率$γ$引起四个不同的动力学制度：（I）$t\ll \min (γ^{-1}, D_R^{-1}),$（II）$γ^{-1}\ll t\ll D_R^{-1}$，（III）$D_R^{-1} \ll t \ll γ^{-1}$，和（IV）$t\gg \max (γ^{-1}$，$D_R^{-1})$，表现出不同的行为。我们通过分析计算位置分布和持久性指数来描述这些行为。位置分布示出了从短时间的强非扩散和各向异性行为经由中间状态（II）或（III）到扩散各向同性行为的交叉。在区域（II）中，我们证明了，沿与初始取向正交的方向的位置分布是具有非平凡标度函数$f(z)=(2π^3)^{-1/2}Γ(1/4+iz)Γ(1/4-iz)$的标度变量$z\propto x_{\perp}/t$的函数。此外，通过计算精确的首次通过时间分布，我们表明，一个新的持久性指数$α=1$出现由于在这个政权的方向反转。
2021-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimization and universality of Brownian search in quenched heterogeneous media
各种运输控制过程的动力学可以归结为确定第一次到达给定位置所需的平均时间的问题，即所谓的平均首次通过时间（MFPT）问题。通过减少空间的过采样，已知组合各种类型的运动的偶尔的大跳跃或间歇模式的发生相对于MFPT优于标准的随机游走。在这里，我们表明，一个规则的，但空间异构的随机游走可以显着和普遍提高搜索在任何空间维度。在一个通用的极小模型中，我们考虑了一个球对称系统，该系统包括两个具有分段常数扩散率的同心区域。在守恒平均动力学约束下，即空间平均扩散率保持不变的情况下，分析了MFPT。我们的分析计算和广泛的数值模拟表明，存在一个{ \em最佳异质性}最小化的MFPT的目标。我们证明了随机行走的MFPT是完全由我们所称的直接轨迹向目标，并揭示了显着的普遍性的空间异构搜索目标的大小和系统维度。与在低空间维度中最有利可图的间歇性策略相反，空间非均匀搜索在更高维度中表现最好。讨论我们的研究结果以及最近的实验单粒子跟踪活细胞，我们认为，观察到的空间异质性可能是有益的细胞信号传导过程。
2015-03-02 cond-mat.stat-mech
Scaled Brownian motion with renewal resetting
本文研究了一个间歇随机过程，其中扩散系数随时间变化的扩散运动$D(t) \sim t^{α-1}$与$α> 0$（标度布朗运动）被随机重置到其初始位置，并重新开始。\color{black}在目前的工作中，我们讨论的情况下，在复位时的扩散系数的值的存储器被擦除，使整个过程是一个完全更新的。在本系列的其他工作中考虑了坐标重置不影响扩散系数时间依赖性的情况。我们表明，在这样的过程中（擦除或保留记忆的扩散系数）的概率密度的属性是非常不同的。此外，我们还讨论了具有更新重置的标度布朗运动的首次通过性质，并考虑了搜索效率对过程参数的依赖性。
2019-05-25 cond-mat.stat-mech
Stationary states of an active Brownian particle in a harmonic trap
我们研究了二维谐振子势阱中过阻尼活性布朗粒子的定态，发现平动扩散可忽略时，随势阱刚度增加，密度分布从中心最大变为中心最小，且该转变由福克-普朗克方程描述，模拟验证了理论并扩展到三维。
2023-07-26 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Beyond Whittle: exact finite-time multispectral statistics from a single Brownian trajectory in a harmonic trap
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa（墨西哥自治大学伊斯塔帕拉帕分校）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
本文提出了一种精确有限时间多谱理论，用于描述谐振阱中过阻尼布朗粒子的谱特性，通过单个轨迹推导出多频谱估计的联合分布及高斯表示，并验证了其在有限时间内的有效性。
2026-04-11 cond-mat.stat-mech
Autonomous Brownian gyrators: a study on gyrating characteristics
本文基于Fokker-Planck方程，研究了二维布朗回转器在谐势和非谐势作用下的非平衡稳态动力学，其中非谐势为双势阱和各向同性四次势.特别是，我们报告了两个简单的方法，可以帮助理解旋转模式。对于调和势，我们利用Fokker-Planck方程来考察NESS的动力学特性，即，NESS电流沿等概率等值线旋转，且流动的稳定点与潜在最小值重合。作为对比，我们的非调和势的NESS结果表明，这些属性在很大程度上是不存在的，因为旋转模式是从相应的概率分布的那些不同。此外，我们观察到一个关键的情况下的双阱电位，其中的谐波贡献的回旋图案变得缺席，和NESS电流不循环的等概率轮廓附近的潜在的最小值，即使在低温下。
2021-02-18 cond-mat.stat-mech
Stationary and Transient Work-Fluctuation Theorems for a Dragged Brownian Particle
最近，Wang等人进行了一个实验室实验，在实验中，布朗粒子被一个中心速度恒定的简谐力拖曳通过流体。该实验证实了理论上预测的与功相关的综合（I）瞬态波动定理（ITFT），该定理给出了在给定时间内在瞬态状态下在系统上所做的总功的波动中找到正值或负值的概率的比率的表达式。相应的积分定态涨落定理（ISSFT）没有观察到。利用过阻尼朗之万方程和简谐力中心的任意运动，导出了这些定理和相应的非积分定理（TFT和SSFT）中的所有有关量。本文从理论上明确地得到。虽然（I）TFT在所有时间都满足，但（I）SSFT仅在时间上渐近保持。对进一步的实验提出了建议，其中也可以观察到的ISSFT与任意速度的谐波力。此外，ITFT和ISSFT之间的非平凡的长时间关系被发现，这可以在实验中观察到，特别是在谐振力的中心的谐振圆周运动的情况下。
2002-12-12 cond-mat.stat-mech
Strong-damping limit of quantum Brownian motion in a disordered environment
本文研究了无序环境中量子布朗运动的强阻尼极限，发现有限程耦合导致非高斯马尔可夫噪声，并解析求解了谐波束缚粒子的扩散与稳态性质。
2025-02-27 cond-mat.stat-mech
Strong anomalous diffusion in two-state process with Lévy walk and Brownian motion
在复杂的物理和生物系统中经常观察到强烈的反常扩散现象，通过测量绝对$q$阶矩$\langle |x|^q\rangle$，可以得到指数$qν(q)$的非线性谱。研究了一类具有Lévy行走和布朗运动的两态过程的强反常扩散行为，该过程通常是一个间歇搜索过程.在Lévy行走和布朗阶段的逗留时间被视为指数分别为$α_+$和$α_-$的幂律分布。对该系统中三种标度共存的情况进行了详细的标度分析。与单纯的Lévy行走不同，即使Lévy行走相位的分布指数满足$α_+<1$，只要$α_-<α_+$ .当$α_+<2$时，由于在布朗相中的停留时间较长，中心部分的概率密度函数（PDF）变为拉伸的Lévy分布和高斯分布的组合，而尾部（在弹道标度中）的PDF仍由Lévy行走的无穷大密度控制。
2019-10-25 cond-mat.stat-mech
Work distribution function for a Brownian particle driven by a nonconservative force
我们推导出了一个均匀拖动的布朗粒子受到旋转力矩的简谐力所作的功的分布函数。根据Onsager和Machlup的泛函积分方法，我们得到了在时间$t$的特定位置找到布朗粒子的转移概率，因为它在较早的时间从特定的位置开始了旅程。广义Onsager-Machlup拉格朗日量的正向和时间反演形式之间的差异被确定为介质熵产生率，这进一步帮助我们发展我们模型的随机热力学形式主义。由谐波陷阱所做的工作的概率分布进行评估的平衡初始条件。虽然这种分布具有高斯形式，但发现这种分布不满足传统的工作波动定理。
2015-06-02 cond-mat.stat-mech
Non-reciprocity drives a Brownian dimer out of equilibrium
University of Calcutta（加尔各答大学）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹CY巴黎大学）；Gour Mohan Sachin Mandal Mahavidyalaya（古尔·莫汉·萨钦·曼达尔学院）
该研究构建非互易耦合的布朗二聚体模型，证明仅非互易相互作用可驱动系统远离平衡态，计算了弹簧零原长极限下的精确稳态量并将其映射至布朗回转，对有限原长弹簧的相关量进行数值计算。
2026-07-31 cond-mat.stat-mech
Array-induced collective transport in the Brownian motion of coupled nonlinear oscillator systems
研究了周期性衬底势作用下的简谐耦合粒子阵列在外加偏压驱动下的布朗运动。在线性响应极限（小偏压）下，粒子间的耦合可能会增强扩散过程，这取决于谐波链与衬底电势之间的竞争。在单粒子情况下，还得到了扩散速率的解析公式。在非线性响应区域，运动的扭折可能与其辐射的声子波锁相，因此链的迁移率可能随着外力的增加而减小。
1998-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dissipative dynamics of a Harmonic Oscillator : A non-perturbative approach
本文从微观理论出发，导出了谐振子与一组无相互作用振子耦合的主方程。我们遵循一个非微扰的方法，提出了我们以前的自由布朗粒子。的扩散常数进行了计算分析和积极的主方程被示出以上的临界温度举行。我们比较的平均动能和势能与已知的热力学结果的长时间行为。在系统谐振子频率消失的极限下，恢复了自由布朗粒子的结果。
2009-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Theory of relaxation dynamics for anomalous diffusion processes in harmonic potential
光镊装置常被用来探测单个示踪粒子的运动，这促进了对简谐势中一般过程弛豫动力学的研究。我们揭示了系综和时间平均均方位移的封闭过程的速度关联函数$C(t,t+τ)$的原始过程的依赖性。利用小$τ$和大$τ$的两种不同的$C(t,t+τ)$标度形式，可以立即得到稳态值和弛豫行为。所得结果对大量的反常扩散过程，包括分数阶布朗运动，标度布朗运动，以及具有不同运行时间分布指数的多尺度Lévy行走都是有效的.
2019-07-04 cond-mat.stat-mech
Brownian motion with stochastic energy renewals
本文研究动能被随机重置的布朗粒子，揭示非 Boltzmann 分布、形状转变与非单调扩散，并通过涨落-响应和 Harada-Sasa 关系刻画非平衡耗散。
2025-06-10 cond-mat.stat-mech
Resetting mediated navigation of active Brownian searcher in a homogeneous topography
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；International Institute of Information Technology（国际信息技术学院）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）
本文研究了重置介导的活性布朗搜索者在均匀地形中的导航策略，发现重置能有效优化搜索时间，尤其在退火条件下加速搜索过程。
2022-08-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Swarms with canonical active Brownian motion
提出了一个具有谐波相互作用的布朗粒子群模型，其中粒子进行正则的主动布朗运动，即每个布朗粒子都能将内能转化为运动的机械能.我们假设系统存在单一的整体内能。数值模拟表明，非晶群集行为以及静态配置。通过研究平衡点的稳定性，对系统进行了分析理解。
2010-05-20 cond-mat.stat-mech hep-th
Absence of confinement and non-Boltzmann stationary states of fractional Brownian motion in shallow external potentials
本文研究了由长程关联、平稳分数高斯噪声$ξ_α(t)$和$0<α\le2$驱动的$U(x)=|x|^c$（$0<c<2$）形式的亚谐势中粒子的扩散运动。在没有势的情况下，粒子表现出具有反常扩散指数$α$的自由分数布朗运动。虽然对于谐波外部势的动力学收敛到高斯稳态，从广泛的数值分析，我们在这里证明，稳态浅于谐波电位存在，只要关系$c>2(1-1/α)$举行。我们分析的运动的均方位移和（当它存在）的平稳概率密度函数（PDF）。此外，我们还讨论了L{é}vy飞行在浅外势场中的非定常性的类比。
2022-03-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Non-Markovianity of Quantum Brownian Motion
我们研究了Caldeira-Leggett模型的量子非马尔可夫动力学，Caldeira-Leggett模型是描述一个谐振子与一个谐振子库线性耦合的量子布朗运动的原型模型。利用该模型的精确解析解，可以确定任意耦合、温度和频率截止时记忆效应的大小。在这里，量子非马尔可夫性被定义为开放系统和它的环境之间的信息流，这是通过量化的布里斯度量作为量子态的距离测量。这种方法使我们能够讨论任意高斯初态从弱耗散到强耗散的整个范围内的量子记忆效应。我们的结果与自旋玻色子问题的相应结果的比较显示了显着的相似性的结构的非马尔可夫行为的两个范式模型。
2020-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reducing mean first passage times with intermittent confining potentials: a realization of resetting processes
在随机搜索期间，不时地将搜索者的位置重置到起始点通常会减少该过程的平均完成时间。虽然在过去的十年中已经研究了许多不同的重置模型，但只有少数可以实际实现。在这里，我们从理论上研究的协议，可以实现实验，并表现出不寻常的优化性能。布朗粒子受到任意约束势$v(x)$的作用，该势以固定的速率间歇地打开和关闭。运动被约束在位于原点的吸收壁和反射壁之间。当墙是足够远的距离，在“关”的阶段和吸引力之间的相互作用的自由扩散的潜在的最小值在“开”的阶段引起丰富的行为，没有观察到在理想的重置模型。对于形式为$v(x)=k|x-x_0|^n/n$的电势，随着$k$的变化，使到原点的平均首次通过时间（MFPT）最小化的接通和关断速率经历连续的相变。当$k$高于一个临界值$k_c$时，潜在的不稳定性增强了目标遭遇：最小的MFPT低于Kramer时间，并且是针对一对非零的切换率而获得的。我们专注于谐波的情况下$n=2$，推广以前的结果分段线性潜力（$n=1$）在无界区域。我们还研究了在这个过程中出现的非平衡定态。
2022-07-28 cond-mat.stat-mech
Shuttling heat across 1D homogenous nonlinear lattices with a Brownian heat motor
我们研究了平均无净热偏置时一维均匀非线性晶格中的定向热通量。Fermi-Pasta-Ulam型或Lennard-Jones型系统的非线性晶格在两端连接到在时间平均上保持在相同温度的热浴。我们研究了两种不同的调制的热浴温度，即：（i）一个对称的，谐波交流驱动的温度只有一个热浴和（ii）谐波混合驱动的温度作用于两个热浴。虽然对于情况（i），可以根据非线性晶格的温度相关热导率导出净热传输的绝热结果，但类似的这种传输方法对于谐波混合情况（ii）失败。然后，对于情况（ii），甚至所得到的布朗运动引起的热通量的符号也不能被先验地预测。一个非零的热通量（包括一个非绝热逆转的通量）被检测到，这是一个诱导的动态对称性破缺机制结合晶格动力学的非线性的结果。计算机模拟表明，热通量对晶格尺寸的增加是鲁棒的。所观察到的棘轮效应，这种定向热流是相当大的，我们研究类的同质非线性晶格结构，从而使这种设置可用于实验实施和验证。
2009-06-28 cond-mat.stat-mech
Anomalous diffusion, non-Gaussianity, and nonergodicity for subordinated fractional Brownian motion with a drift
研究带漂移的次分式布朗运动，通过次ordination引入捕获，分析其非高斯性与非遍历性，并与模拟验证，比较有无漂移的差异。
2023-02-09 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Time-averaged MSD of Brownian motion
研究了时均均方位移（TAMSD）的统计特性。这是一个标准的非局部二次函数，用于在单粒子跟踪实验中从扩散示踪剂的单个随机轨迹推断扩散系数。对于布朗运动，我们通过将原问题映射到耦合谐振子链上，导出了TAMSD概率密度的Laplace变换的精确公式。从这个公式出发，我们导出了TAMSD的前四阶累积量矩，概率密度的渐近性态及其用广义Gamma分布的精确逼近。
2012-05-09 cond-mat.stat-mech
Brownian Dynamics, Time-averaging and Colored Noise
我们提出了一种通过时间平均和拉普拉斯变换获得一维粒子位置和速度平衡分布的方法。我们将其应用到与热浴接触的阻尼谐振子的情况。本方法允许我们处理在时间上呈指数相关的高斯噪声函数等情况，例如，高斯色噪声我们得到了精确平衡解，并研究了它的一些性质。
2006-05-15 cond-mat.stat-mech
Stochastic heat engine with the consideration of inertial effects and shortcuts to adiabaticity
当与恒温热浴接触的布朗粒子受含时调和势控制时，考虑布朗粒子的惯性效应，可以从Kramers方程严格推导出布朗粒子的分布函数。基于这个严格解和绝热性捷径的概念，我们构造了一个随机热机，利用含时调和势操纵布朗粒子完成一个热力学循环.我们发现，这种随机热机的最大功率的效率等于$1-\sqrt{T_c/T_h}$，其中$T_c$和$T_h$是冷浴和热浴的温度，分别在热力学循环。
2014-05-31 cond-mat.stat-mech
