The Critical Exponent of the Fractional Langevin Equation is $α_c\approx 0.402$
我们研究了分数朗之万方程的动力学相图，并表明临界指数标志着系统行为的动力学转变。对于自由和谐波束缚粒子的临界指数$α_c= 0.402\pm 0.002$标志着过渡到一个非单调的欠阻尼阶段。临界指数$α_{R}=0.441...$标志着当外部振荡场驱动系统时向谐振阶段的转变。从物理上讲，我们使用笼子效应来解释这些行为，其中介质引起弹性类型的摩擦。描述分数振荡器的欠阻尼、过阻尼和临界频率的相图，最近用于模拟单蛋白质实验，显示出与正常情况大不相同的行为。
2007-12-20 cond-mat.stat-mech
Lévy-walk-like Langevin dynamics
连续时间随机游动和朗之万方程是描述自然界中粒子动力学的两类随机模型。虽然有些过程可以方便地用这两种模型来描述，但更常见的是，一种模型比另一种模型具有显著的优势（或必须使用）。本文考虑弱阻尼Langevin系统与一个新的从属子的耦合|$α$ -与$1<α<2$相关的从属符。我们注意到这个耦合Langevin系统所描述的随机过程的扩散行为，发现在速度上具有无限制势的系统中存在超弹道扩散现象，而在速度上具有有限制势的系统中存在亚弹道超扩散现象，这种现象长时间类似于Lévy行走.进一步指出，逆从属子的两点分布对弱阻尼耦合Langevin系统的均方位移有着本质的影响。
2018-10-09 cond-mat.stat-mech
Quantum Langevin Equation of a spin in a magnetic field : an analysis
利用欧姆浴模型，导出了在磁场作用下量子自旋的量子朗之万方程，并研究了其在马尔可夫极限下的动力学行为。我们扩展我们的分析，以德鲁德浴有限的记忆。我们研究了磁矩期望值的时间演化。自旋自关联函数表现出阻尼振荡行为，随机化时间由阻尼率和Drude bath模型的记忆时间决定。我们还分析了欧姆浴模型下系统的自旋响应函数。我们的结果与冷原子实验的结果是一致的。此外，我们可以在未来的超冷原子实验进行测试的预测。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
From subdiffusion to superdiffusion of particles on solid surfaces
我们提出了一个数值和部分分析研究的经典粒子服从朗之万方程，描述扩散的表面上模拟的二维潜力。电势可以是周期性的或随机的。根据势和阻尼的不同，我们观察到超扩散、大步扩散、扩散和亚扩散。超扩散行为与低阻尼相关，并且在大多数情况下是短暂的，尽管通常很长。亚扩散行为与随机势中的高阻尼粒子有关。在某些情况下，亚扩散行为在我们的整个模拟中持续存在，并且可以被表征为亚稳态。在任何情况下，我们强调，这种丰富的各种行为自然出现从一个普通的朗之万方程的系统所描述的普通规范麦克斯韦-玻尔兹曼统计。
2004-07-29 cond-mat.stat-mech
Anomalous diffusion for active Brownian particles cross-linked to a networked polymer: Langevin dynamics simulation and theory
定量地理解活性布朗粒子（ABP）与粘弹性聚合物环境相互作用的动力学是一个科学挑战。它是密切相关的几个跨学科的主题，如聚合物基质中的活性胶体的微观流变学和在体内的染色体或细胞骨架网络的非热动力学。本文基于Langevin动力学模拟和解析理论，对以ABP为中心交联剂的星型功能性聚合物$f$的粘弹性活性体系进行了深入的研究。我们观察到，ABP交联剂，尽管其自推进运动，达到了积极的亚扩散与缩放$\langleΔ\mathbf{R}^2(t)\rangle\sim t^α$与$α\leq 1/2$，通过从聚合物的粘弹性反馈。与直觉相反，当ABP由较大的推进速度驱动时，表观异常指数$α$变得较小，但与聚合物的官能度$f$或边界条件无关。我们提出了一个精确的理论，并表明，该运动的活性交联剂是一个高斯非马尔可夫过程，其特征在于两个不同的幂律位移相关。在中等P{é}clet数下，它似乎表现为具有Hurst指数$H=α/2$的分数布朗运动，而在高P{é}clet数下，聚合物环境中的自推进噪声导致均方位移（$\sim \ln t$）的对数增长和速度自相关衰减为$-t^{-2}$。我们证明了活性交联剂的异常扩散是精确描述的分数朗之万方程与两个不同的随机噪声。
2020-08-14 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Classical open systems with nonlinear nonlocal dissipation and state-dependent diffusion: Dynamical responses and the Jarzynski equality
研究了具有非局部系统-浴耦合的广义Caldeira-Leggett模型描述的经典开放系统的动力学响应和Jarzynski等式。在导出的非马尔可夫Langevin方程中，产生乘性色噪声的非线性非局部耗散项和状态相关扩散项满足涨落-耗散关系。谐波振荡器系统的模拟结果表明：（a）系统$< x >$对所施加的正弦力和阶跃力的平均响应显著地取决于加性噪声和乘性噪声的幅值的模型参数以及色噪声的弛豫时间，尽管稳态边缘概率分布函数与它们无关，（b）非线性耗散和乘性有色噪声的组合效应对于所施加的正弦力引起增强的波动$< [x-< x>]^2 >$，以及（c）JE对于独立于模型参数的所施加的斜坡力成立，其功分布函数为（对称）高斯和非对称非高斯分别为加性和乘性噪声。结果表明，在局部和过阻尼极限下的非马尔可夫Langevin方程与广泛采用的乘性噪声下的唯象马尔可夫Langevin方程有很大的不同.
2011-11-11 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian heavy-quark equilibration and equilibrium correlation function in a thermal medium
Indian Institute of Technology Goa（印度果阿理工学院）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
研究热介质中非马尔可夫重夸克平衡与关联函数，在朗之万框架内计算粲夸克流-流关联函数，用格林-久保公式提取扩散系数，扩展形式考虑记忆效应，比较不同方程解，发现记忆效应影响瞬态结构但不改变输运系数值。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech hep-ph
Nonequilibrium statistics of harmonically trapped run-and-tumble particles: An exact convolution approach
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
该研究针对简谐势阱中耦合热浴的一维奔跑-翻滚粒子，通过奥恩斯坦-乌伦贝克传播子的卷积方法得到位置分布闭式解，修正了早期结果，明确了控制分布转变的无量纲参数，并量化了非平衡特性。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech
Stochastic Thermodynamics of Brownian motion in Temperature Gradient
本文构建了温度梯度下布朗粒子的过阻尼随机热力学理论，推导了超额熵产生、Clausius 不等式和瞬态涨落定理，并通过分子动力学模拟验证了涨落定理在欠阻尼区域依然成立。
2024-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium dynamics of two interacting optically-trapped particles
本文从理论上分析了由两个在平面上随机运动的粒子组成的模型系统的非平衡动力学。两个粒子通过谐波势相互作用，经历它们自己的（彼此独立的）噪声，其特征在于两个不同的温度$T_1$和$T_2$，并且每个粒子被其自己的光镊保持。这种具有通过流体动力学相互作用耦合的两个粒子的系统先前在Bérut等人[EPL { \bf 107}，60004（2014）]中通过实验实现，并且通过在任一镊子上施加额外的噪声来实现两个温度之间的差异。两个耦合的过阻尼Langevin方程的动力学框架，我们表明，该系统达到非平衡稳态与非零（$T_1 \neq T_2$）的概率电流，具有非零卷曲。因此，在这个系统中，粒子以完全同步的方式围绕它们的质心连续旋转-两个粒子瞬时位置处的电流卷曲具有相同的大小和符号。此外，我们证明了两个粒子的电流分量是强相关的，并沿着封闭的椭圆轨道进行旋转运动。
2023-02-15 cond-mat.stat-mech
Fundamental Aspects of Quantum Brownian Motion
通过这项工作，我们阐述了在热平衡和静态非平衡量子噪声的物理。从著名的量子涨落-耗散定理出发，我们讨论了在热平衡中开放的耗散量子系统必须成立的一些重要结果。量子耗散的问题与阻尼谐振子的基本问题的例子。量子涨落的作用进行了讨论的背景下，非线性广义量子朗之万方程和路径积分的方法。我们讨论了开放耗散量子动力学的时间反演对称性的后果，并指出了一系列的微妙之处和可能的陷阱。将路径积分方法应用于量子布朗噪声辅助下的亚稳态衰变。
2004-12-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Kinetics of self-induced aggregation of Brownian particles: non-Markovian and non-Gaussian features
本文研究了布朗粒子的自诱导聚集模型，该模型考虑了随机噪声过程的非马尔可夫性和非高斯性。在该模型中，每个个体的时间演化由过阻尼Langevin运动方程引导，该运动方程具有由其他个体的局部不平衡分布引起的非局部漂移。我们的模拟结果表明，即使在大噪声强度下，有色鼻子也能诱导团簇形成。另一个观察是，临界噪声强度增长非常迅速的噪声相关时间的增加高斯噪声比非高斯噪声。但在长时间限制下，聚集过程中的簇数随时间呈幂律减少。从马尔可夫噪声过程切换到非马尔可夫噪声过程时，幂律中的指数显著增大。
2012-05-31 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective one-component model of binary mixture: molecular arrest induced by the spatially correlated stochastic dynamics
空间相关噪声（SCN），即以类似方式影响相邻粒子的热噪声，在软物质系统中普遍存在。在这项工作中，我们应用过阻尼SCN驱动的朗之万方程作为一个有效的，单组分模型的动态在稠密的二元混合物。我们推导出SCN的一致性波动耗散关系，表明它预测类似于玻璃化转变的分子停滞，即在无序相的动力学临界减速。我们发现，奇异耗散的机制是嵌入在耗散矩阵，伴随SCN。我们还能够确定的特征长度的集体耗散，发散在临界包装。这个新的物理量方便地描述了遍历和非遍历动力学之间的差异。该模型是完全解析可解的、一维的，并且允许粒子之间的任意相互作用。它定性地再现了在二元混合物中遇到的几种不同的被捕障碍模式，包括例如再入逮捕。该模型可以有效地与模式耦合理论进行比较。
2019-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hyperballistic transport in dense systems of charged particles under ac electric fields
本文研究交流电场下稠密带电粒子系统中标记粒子的扩散行为，通过考虑交流电场对热浴统计性质的影响，解析推导出广义扩散系数并发现短时超弹道输运现象。
2025-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
