Inertial Brownian motors driven by biharmonic signals
研究了在粘性对称周期结构中运动的惯性布朗粒子在两个谐波分量的振荡信号驱动下的输运性质。我们分析了对称，反对称和非对称信号对定向输运的影响，并揭示了布朗粒子的稳态平均速度相对于信号的两个分量的相对相位的移位对称性。移位对称性在所有的状态下都成立。
2010-08-16 cond-mat.stat-mech
Sampling fractional Brownian motion in presence of absorption: a Markov Chain method
研究了分数阶布朗运动（fBm）的Hurst指数H.使用蒙特卡罗抽样技术，我们能够在离散时间内数值生成fBm过程，该过程在原点处具有吸收边界，时间步长为10^7，即使是H=1/4这样的小值。该结果与先前的分析结果一致，即（重新标度的）端点y的分布遵循幂律P（y）y^n，其中n =（1-H）/H，即使对于较小的H值也是如此。此外，对于H=0.5的情况，我们还分析地研究了一阶有限长度修正，即P（y）的平台（y->0），其随着过程长度的增加而减小。这些修正与数值结果是一致的。
2013-05-29 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Macroscopic fluctuation theory and the absorption of Brownian particles by partially reactive targets
本研究运用宏观涨落理论，分析有界区域内带部分吸收靶的无相互作用布朗气体的电流涨落，推导了MFT方程与小涨落的高斯分布，拓展至多靶情形并发现无相互作用下也存在电流交叉关联。
2025-07-29 cond-mat.stat-mech
Moving against the odds with a cyclic active Brownian ratchet: current enhancement and reversal
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；Institute for the Dynamics of Complex Systems, University of Göttingen（哥廷根大学复杂系统动力学研究所）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学查尔斯·库隆实验室（L2C），法国国家科学研究中心）
通过周期性调制活性粒子自推进力，在非对称势中实现电流增强与方向反转，为活性粒子选择性分选提供动态控制手段。
2026-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Study of the path probability of a Brownian motion
本文是关于保守哈密顿系统或弱阻尼布朗粒子随机运动的数值实验。目标是证明路径概率的存在性并计算其值。通过观察大量粒子在高斯噪声和保守力作用下从一点运动到另一点，确定了路径概率随沿路径的作用呈指数下降。
2012-02-08 cond-mat.stat-mech
Winding statistics of a Brownian particle on a ring
我们考虑一个在环上运动的布朗粒子。我们研究了粒子到时间t为止的总圈数和逆时针净圈数的概率分布。使用的方法的基础上的更新性质的布朗沃克，我们找到这些分布的精确解析表达式。这种方法作为一种替代标准的路径积分技术，并不总是容易适应某些可观的。对于大t，我们表明这些分布具有高斯标度形式。我们还计算了与这些分布相关的大偏差函数，这些分布表征了巨大的波动。我们提供了数值模拟，以支持我们的分析结果。
2014-10-30 cond-mat.stat-mech
Quantum Brownian Motion of a charged oscillator in a magnetic field coupled to a heat bath through momentum variables
本文研究了在均匀外磁场存在下，在谐振势中运动的带电粒子通过动量变量与欧姆浴线性耦合时的量子布朗运动.我们分析了在经典高温域和量子低温域中由零点涨落控制的粒子均方位移的增长。我们还分析了位置响应函数和各种关联函数的长时间拖尾。我们注意到一些独特的特点，不同于通常的情况下，一个带电的量子布朗粒子在磁场和线性耦合到欧姆浴通过位置变量。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech
Energy fluctuations of a Brownian particle freely moving in a liquid
本研究基于包含粒子与被排开流体惯性的欠阻尼广义朗之万方程，推导了自由运动布朗粒子动能变化的概率密度函数及矩的解析表达式，通过数值模拟验证，并揭示粘弹性流体中能量交换的三种机制。
2024-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Superaging correlation function and ergodicity breaking for Brownian motion in logarithmic potentials
考虑过阻尼布朗粒子在一个渐近对数势场中运动，该势支持一个归一化的玻尔兹曼平衡密度。我们推导出两次关联函数的解析表达式和大的，但有限次的粒子的时间平均位置的波动。我们的特点发生的老化和非遍历行为的潜在的深度的函数，并支持我们的预测与广泛的朗之万模拟。而玻尔兹曼措施是用来获得平稳的关联函数，我们展示了如何不可归一化的无限协变密度与超老化行为。
2012-05-18 cond-mat.stat-mech
Unusual Brownian motion of photons in open absorbing media
最近的实验发现，强吸收介质中的局域光显示出有趣的扩散现象。在这里，我们开发了一个开放的介质中的光传播的第一性原理理论与任意的吸收强度和样品长度。我们分析表明，光子在局域开放吸收介质中表现出不寻常的布朗运动。具体地说，波输运遵循扩散方程，扩散系数表现出空间分辨率。最引人注目的是，尽管该系统是由两个参数控制-的本地化（吸收）长度的样本长度的比例-空间分辨扩散系数显示新的单参数缩放：它取决于通过返回概率的空间。我们的分析预测，这个扩散系数证实了数值模拟。在强吸收极限下，它们与实验结果符合得很好。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
A Brownian particle having a fluctuating mass
我们主要研究质量波动的布朗粒子的动力学。首先，我们表明，行为是类似的布朗粒子在波动介质中移动，研究贝克[物理学评论快报。87（2001）180601]。通过对朗之万方程进行数值模拟，我们检查了绝热极限下的理论预测，并研究了此极限之外的偏差。我们将质量速度分布与截断的Tsallis分布进行比较[J. Stat. Phys.52（1988）479]，并且如果质量是卡方分布，则发现非常一致。我们还考虑了布朗粒子的扩散，通过研究一个Bernoulli随机游动波动的步行长度在一维。我们观察到的位置分布峰度的时间依赖性，并发现有趣的行为。我们指出了几个物理情况下，质量涨落问题可能会遇到作为一个第一近似的凝聚断裂非平衡过程。
2005-10-17 cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic Limit of Brownian Particles Interacting with Short and Long Range Forces
我们研究了一个相互作用的粒子模型系统的时间演化，运动在一个$d$维环面。微观动力学在时间上是一阶的，速度设置为等于势能项$Ψ$加上独立布朗运动的负梯度：$Ψ$是对势的和，$V(r)+γ^d J(γr)$，第二项具有Kac势的形式，具有倒数范围$γ$。利用扩散流体动力学标度（空间尺度$γ^{-1}$，时间尺度$γ^{-2}$），在极限$γ\downarrow 0$下，得到了描述宏观密度分布随时间演化的扩散型积分微分方程.
1998-09-24 cond-mat.stat-mech
Exit and Occupation times for Brownian Motion on Graphs with General Drift and Diffusion Constant
我们考虑一个粒子沿具有吸收点的一般图的链扩散。具有空间依赖扩散常数D（x）的粒子经受在每个链接的每个点中定义的漂移U（x）。我们建立的边界条件要使用的顶点，我们推导出一般表达式的平均时间花在吸收前的一部分图，也为拉普拉斯变换的联合法的占领时间。退出时间分布和分裂概率进行了研究，并讨论了几个例子。
2008-10-25 cond-mat.stat-mech
Extreme Events for Fractional Brownian Motion with Drift: Theory and Numerical Validation
研究了Hurst参数$H$在线性漂移和非线性漂移情况下的分数布朗运动的首次通过时间、最大值的分布和吸收概率。后者在应用非线性变量变换时自然出现。通过在$ε= H-1/2$中的微扰展开，我们给出了布朗运动经典结果的一阶修正。使用最近推出的自适应二分法，这是更有效的比标准的戴维斯-哈特算法，我们测试我们的预测有效大小的网格上的首次通过时间高达$N_{\rm eff}=2^{28}\approx 2.7\times 10^{8}$点。理论和模拟之间的协议是优秀的，并远远超过了精度可以通过缩放单独获得。
2020-06-24 cond-mat.stat-mech
Superstatistical Brownian motion
作为超统计方法的一个主要例子，我们研究了布朗粒子在d维非均匀环境中的宏观温度波动。讨论了在给定温度下粒子在空间胞元中的平均占据时间。这个问题的Fokker-Planck方程变成了一个随机偏微分方程。我们说明我们的结果使用实验测量的时间序列从流体动力学湍流。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Motion of a Brownian molecule in the presence of reactive boundaries
本文研究了布朗粒子在两个反应边界所描述的禁闭中的一维运动，这两个反应边界可以部分地反射或吸收粒子。理解这种边界的影响在物理学、化学和生物学中很重要。我们精确地计算粒子位移的概率密度，从中我们推导出生存概率和平均吸收时间作为反应系数的函数的表达式。此外，使用Feynman-Kac形式主义，我们研究了反应时间分布，这是粒子在给定位置所花费的波动时间，直到固定的观察时间和直到吸收时间。我们的分析结果与数值模拟进行了比较，显示出完全一致。
2018-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Geometrical optics of constrained Brownian motion: three short stories
最优涨落方法--本质上是几何光学方法--对布朗运动的大偏差有了深刻的理解。在这里，我们通过讲述三个关于布朗运动的小故事来说明这一点，这些小故事被约束“推入”大偏差区域。在故事1中，我们计算了布朗粒子在平面内绕反射盘游荡时的缠绕角的短时大偏差函数。故事2描述了一个拉伸的布朗运动在平面上的吸收障碍物。我们计算了幸存的布朗粒子在中间点的位置的短时LDF。故事3涉及布朗粒子在1+1维中抵抗壁吸收的生存，壁根据幂律$x_{\text{w}}\left(t\right)\sim t^γ$前进，其中$γ>1/2$。我们还计算了LDF的粒子位置在较早的时间，条件是生存的较晚的时间。在这三个故事中，我们发现了LDFs的奇异性，它们具有简单的几何起源，可以解释为动态相变。我们还利用几何光学的小偏差极限来重建\emph{typical}涨落的分布。我们认为，在故事2和故事3中，这是法拉利-斯波恩分布。
2019-09-17 cond-mat.stat-mech
Renewal theory for Brownian motion with stochastically gated targets
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出了一种再生理论，用于分析布朗运动中随机门控目标的首次通过时间问题，通过构建再生方程来整合随机门控机制。
2026-01-19 cond-mat.stat-mech math.PR
Transport driven by biharmonic forces: impact of correlated thermal noise
研究了在零平均双谐力和相关热噪声驱动下，在对称周期基底中运动的惯性布朗粒子。布朗运动被描述为一个广义朗之万方程与指数相关的高斯噪声项，遵守波动耗散定理。分析了热噪声的非零关联时间对布朗粒子输运性质的影响。我们确定制度的相关时间的增加加剧了布朗粒子的长时间传输。相反的效果也被发现：较长的相关时间降低了粒子的静止速度。检测到了相关时间引起的多次电流反转。我们发现，非零相关时间的热噪声可以从根本上提高长时间的布朗粒子的速度在白噪声限制的速度是非常小的制度。所有的输运性质可以在由电容和电容并联的约瑟夫森结器件组成的装置中进行测试。
2010-08-16 cond-mat.stat-mech
Statistics of the occupation time for a random walk in the presence of a moving boundary
我们调查了一个随机步行者所花费的时间分布的边界移动的权利，以恒定的速度v.对于连续时间的问题（布朗运动），我们提供了一个简单的替代证明纽曼最近的结果[J.Phys.A34，L89（2001）]使用的方法，由于Kac。然后，我们讨论了同样的问题的情况下，随机游走在离散时间的任意分布的步骤，利用一般的一组结果由于Sparre Andersen。对于二项随机游动，我们分析了平均占有时间的例子对连续极限的修正。柯西分布的步骤的情况下也进行了研究。
2001-06-27 cond-mat.stat-mech
Thermally activated barrier crossing rate for a coupled system moving in a ratchet potential
采用绝热消去快变量的方法，研究了二聚体在分段线性势能面上作布朗运动时，热激活势垒跨越率对各种模型参数的依赖关系.通过引入一个不同的模型系统和方法比以前的作品\cite{c4,c5}，我们不仅夺回以前的结果，但我们进一步表明，系统消除的快速变化的变量导致一个有效的Kramers型潜力。结果表明，对于刚性二聚体，逃逸率$R$随$k$单调下降。另一方面，在存在时变力的情况下，信噪比（SNR）在特定势垒高度$U_{0}$处达到明显的峰值。
2014-07-14 cond-mat.stat-mech
Extracting work from a single heat bath - A case study on Brownian particle under external magnetic field in presence of information
通过对系统进行测量并利用所获取的信息，可以从单个浴槽中提取超出第二定律设定的极限的功。作为一个例子，我们研究了在有磁场存在的情况下，被限制在二维简谐势阱中的布朗粒子，其位置坐标被有限精度地测量。在这项研究中研究了两种不同的情况-（A）移动势的中心和（B）改变势的刚度。在这两种情况下，显式地计算了在有限时间过程中极值化工作的最优协议。对于情况A，我们表明，即使最佳的协议取决于磁场，令人惊讶的是，提取的工作是独立的字段。对于情况B，最佳方案和提取的功都取决于磁场。然而，磁场的存在总是减少功的提取。
2014-05-06 cond-mat.stat-mech
Brownian Emitters
考虑布朗谐振子，它通过摩擦或电磁辐射的发射耗散能量。这种布朗发射体由周围的热量子涨落驱动，理论上由涨落耗散定理描述。它示出了如何Abraham-Lorentz力导致的振荡器振幅谱密度的峰值频率上的半宽度的依赖性。我们还发现，对于一个带电粒子，在真空中运动，在零温度下，其均方根速度波动是一个普适常数，约等于光速的1/18。导出了相应的Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程。
2016-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Semipermeable interfaces and the target problem
本文综述了半透界面目标吸收的首通时间问题，提出基于格林函数与D-to-N算子谱分解的求解方法，并通过相遇模型和snapping out布朗运动推广到非马尔可夫吸收及重尾时间依赖渗透率情形。
2023-10-31 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
Close encounters of the sticky kind: Brownian motion at absorbing boundaries
本文构建了一维粘性布朗运动接触式模型，计算了粒子位置和占用时间的联合概率密度，以首次跨越随机阈值的占用时间定义吸收事件，并揭示了粘性RTP扩散极限与粘性BM的映射关系。
2023-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.PR
Generalized optimal protocols of Brownian motion in a parabolic potentia
利用指数核的广义朗之万方程，分析了热浴中布朗粒子在简谐运动势作用下的最优功的记忆效应。广义过阻尼的情况下也进行了研究。在这些更精确的描述中出现了几个事实，这些描述使用了相同的马尔可夫初始条件，导致粒子对场做机械功。与后者获得的结果相比，记忆褪色的不连续性观察到的高度欠阻尼制度，这表明，这种特质是一个后果的马尔可夫近似以及依赖于不同的动力学的非线性与外场。与过阻尼马尔可夫模型不同的是，模拟广义马尔可夫模型的工作是由外场完成的。对熵产生率的详细计算给出了负值。它在数学上是正确的，因为动力学处理的是浴的自由度的简化描述。该理论则要求改进对它们的处理，以恢复第二定律，从而得到具有所需热力学一致性的结果。
2023-02-02 cond-mat.stat-mech
Trapping of an active Brownian particle at a partially absorbing wall
本文研究二维通道中活性布朗粒子在部分吸收壁处的捕获问题，通过分离壁外动力学与壁附着动力学，用概率方法推导出平均首达时间的显式表达式，并支持更一般的遭遇模型。
2023-02-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Run-and-tumble particles, telegrapher's equation and absorption problems with partially reflecting boundaries
在一维空间中，考虑部分反射边界条件，分析了由电报员方程描述的自由落体粒子的吸收问题。给出了拉普拉斯域中的概率分布函数和平均吸收时间的精确表达式，讨论了一些有趣的极限（布朗极限和波极限，大体积极限）和不同的情况下研究（半无限段，相等和对称边界，完全/部分反射边界）。
2016-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active Brownian particles can mimic the pattern of the substrate
该研究通过二维模拟发现，活性布朗粒子在活性空间分布非均匀的基底上会形成与基底图案一致的稳态密度、极化与通量分布，从而实现对基底非均匀性的模拟。
2023-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Can the Brownian diffusion coefficient be reconstructed from Lyapunov exponents?
NSC “Kharkov Institute of Physics and Technology”（哈尔科夫物理与技术国家科学中心）；NTU “Kharkov Polytechnic Institute”（哈尔科夫理工大学国立技术大学）；Institute of Physics, University of Silesia（西里西亚大学物理研究所）
研究在周期对称势中受交流驱动的粒子，发现非零温度下的准周期扩散系数可通过零温度确定性系统的最大李雅普诺夫指数近似重建，并提出了一个与数值模拟吻合良好的近似公式。
2026-06-01 cond-mat.stat-mech
Driven Diffusion in Periodic Potentials with Stochastic Path Integral Hyperdynamics
本文利用最近提出的随机路径积分超动力学（SPHD）方法[L.Y. Chen和L.J.M. Horing，J. Chem. Phys. { \bf 126}，224103（2007）]。首先，我们考虑单个布朗粒子在空间周期势中运动并受到外部交流驱动力的情况。我们证实，在这个系统中没有随机共振，并发现在较高的频率的扩散系数$D$强烈抑制。第二种情况是二聚体在具有静态偏置的周期势中运动。对于这种情况，当二聚体键长是势晶格常数的整数倍时，对$D$有很强的抑制作用。对于这两种情况下，我们演示了如何SPHD允许我们提取的动态信息，正是在不同的偏差水平从一个单一的模拟运行，通过计算相应的统计重新加权因子。
2009-06-02 cond-mat.stat-mech
Diffusion Enhancement in a Periodic Potential under High-Frequency Space-Dependent Forcing
本文研究了在系统势场中运动的欠阻尼布朗粒子在高频周期外力作用下的长时间行为。当频率非常大时，比所有其他相关系统频率大得多，存在Kapitsa时间窗，其中频率相关强迫的影响可以由静态有效势代替。我们的新分析包括的情况下，强迫，除了是频率相关的，也是空间相关的。Kapitsa分析的结果导致对有效势的额外贡献。并将其应用于布朗粒子在周期势场中运动时扩散系数D的数值计算。给出的数值结果，这是非常符合理论预测，并表明一个显着的增强D由于空间相关的强迫项。此外，我们还研究了欠阻尼布朗粒子在棘轮势中的输运性质（电流）。
2005-11-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Solitons in overdamped Brownian dynamics
孤子通常被称为无色散传播的波。在这里，我们表明，他们可以发生驱动过阻尼布朗动力学硬球在周期性的潜力在高密度。孤立子表现为在零噪声极限内运动的不同粒子集合的周期序列，其中单个粒子的传输是不可能的。它们甚至在低温下产生粒子流，这些粒子流出现在某些硬球直径周围的带状结构中。在高温下，带状结构被噪声冲洗掉，但粒子输运仍然由孤子主导。所有这些预测的功能应该发生在一个广泛的周期性系统，并服从实验测试。
2022-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian Motion in a Classical Ideal Gas: a Microscopic Approach to Langevin's Equation
我们提出了一个有见地的"推导“的朗之万方程和波动耗散定理的特定背景下，一个较重的粒子移动通过一个理想气体轻得多的粒子。重粒子的牛顿运动定律（$m{\ddot x}=F$）简化为朗之万方程（在较粗的时间尺度上有效），假设较轻的气体粒子遵循玻尔兹曼速度分布。从随机碰撞的运动学出发，我们证明了（1）平均力$<F> \propto -{\dot x}$和（2）涨落力的关联函数$η= F-< F>$与平均力的强度有关。
2002-07-10 cond-mat.stat-mech physics.ed-ph
The probability distribution of Brownian motion in periodic potentials
本文计算了过阻尼布朗粒子在周期性势能图$U(x)$中运动的概率分布函数。PDF是通过求解相应的Smoluchowski扩散方程得到的。我们推导出任何周期偶函数$U(x)$的解，并证明它是渐近（在大时间$t$）正确的衰减速度比$\sim t^{-3/2}$。作为推导的一部分，我们还恢复了Lifson-Jackson公式的有效扩散系数的动态。当周期长度远大于动力学的弹道长度时，以及当势垒$ΔU=\max(U(x))-\min(U(x))$不大于热能$k_BT$时，导出的解与朗之万动力学模拟结果一致.
2018-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Survival probability of a diffusing particle constrained by two moving, absorbing boundaries
我们计算了最初位于（-L，L）中x点的一维布朗粒子在存在位于\pm（L+ct）的两个移动吸收边界的情况下的精确渐进生存概率Q。结果是Q（y，λ）= \sum_{n=-\infty}^\ infty（-1）^n \cosh（ny）\exp（-n^2λ），其中y=cx/D，λ= cL/D，D是粒子的扩散常数。所得结果可推广到吸收边界速度不同的情况。作为应用，我们计算了具有长衰减时间的渐逝陷阱的捕获反应A + B -> B的渐近生存概率。
2007-02-13 cond-mat.stat-mech math.PR
Unusual stationary state in Brownian systems with Lorentz force
在具有过阻尼动力学的系统中，洛伦兹力降低了布朗粒子在垂直于磁场的平面中的扩散率。扩散的各向异性意味着粒子概率分布的福克-普朗克方程获得了张量系数。然而，张量不是典型的扩散张量，因为反对称元素解释了洛伦兹力使带电粒子运动轨迹弯曲的事实。这就产生了不寻常的动力学与功能，如额外的洛伦兹通量和非平凡的密度分布，不像一个扩散系统。然而，平衡性质不受洛伦兹力的影响。在这里，我们表明，通过随机重置的布朗粒子，可以创建一个非平衡稳态下保持洛伦兹力动力学的标志性特征。然后，我们考虑一个极简的例子，空间不均匀的磁场，这表明如何从根本上改变洛伦兹通量的边界条件，从而产生一个不寻常的稳态。
2020-06-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unbiased diffusion of Brownian particles on disordered correlated potentials
在这项工作中，我们研究了非相互作用的过阻尼粒子的扩散，无偏无序相关势，受到高斯白噪声。我们得到一个精确的扩散系数的表达式，这使我们能够证明，无偏扩散的过阻尼粒子的随机聚合物不依赖于无序势的相关性。无偏扩散系数的这种普遍行为是爱因斯坦关系的有效性和无规聚合物的相关性衰减的直接结果。我们测试的相关性的两个不同的随机过程，一个一步马尔可夫链和扩展修改系统产生的相关聚合物的扩散系数的独立性。在我们的模拟的准确性，我们发现，这些系统的数值计算得到的扩散系数与解析计算的一致，证实了我们的预测。
2015-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Brownian ratchets driven by asymmetric nucleation of hydrolysis waves
我们提出了一个随机过程，其中介导的一维基板上的域的不对称成核的分子运输。轨道驱动的分子转运机制出现在生物物理应用中，如霍利迪连接定位和胶原酶持续合成能力。相反，分子马达，水解核苷酸三磷酸和经历局部分子构象的变化，我们表明，不对称成核的轨道上的水解波也可以导致定向运动的附着粒子。在每个晶格位点上的"水解“和"未水解”状态之间的不对称合作动力学产生移动的畴壁，其推动位于轨道上的粒子。我们使用一种新的波动框架，有限段平均场论，准确地计算稳态速度的驱动粒子，并发现参数制度，产生最大的域壁通量，导致最佳的粒子漂移。
2007-05-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chern-Simons Theory, 2d Yang-Mills, and Lie Algebra Wanderers
给出了Chern-Simons、二维Yang-Mills和布朗运动之间的关系。我们证明了对于酉群、正交群和辛群，在S^3和透镜空间上的Chern-Simons理论中的各种观测量都可以通过计算布朗粒子在相应的李代数的基本Weyl腔中游荡的路径数来精确给出.我们在$S^3$上构造了Chern-Simons的费米子公式，它使我们能够将布朗粒子识别为在非对易双球面上运动的B模型膜，并构造了1-和2-矩阵模型来计算布朗运动系综平均.
2005-09-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
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
Asymmetric Exclusion Process in a System of Interacting Brownian Particles
我们研究了一个连续空间版本的完全不对称简单排斥过程（TASEP），由相互作用的布朗粒子在周期性的外部势的驱动力。粒子以$α$的速率插入最左边的位点，以单位速率跳到右边，并以$β$的速率从最右边的位点移除。我们的研究动机是最近的实验胶体粒子在光镊阵列。外部电势的形式由这样的阵列产生。粒子大部分时间都在势能极小值附近，近似于格子气中的情况;短程排斥相互作用阻止两个粒子占据同一个势阱。一个恒定的驱动力，代表斯托克斯阻力的颗粒悬浮在一个移动的流体，导致偏置运动。通过数值积分的朗之万方程和动态蒙特卡罗模拟，我们的结果得到的密度分布和电流，表明连续空间模型表现出类似于在晶格模型中观察到的相变。然而，由于我们的模型中缺乏粒子-空穴对称性，这种对应并不精确。
2010-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mass-based separation of active Brownian particles in an asymmetric channel
本文提出利用非对称通道的空间不对称性、粒子动力学的时间不对称性及外部静态力协同作用，实现不同质量自驱动粒子反向漂移分离，为芯片实验室和粒子分离器件开发提供新机制。
2024-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Brownian motion in time-dependent logarithmic potential: Exact results for dynamics and first-passage properties
本文研究了强度依赖于时间的对数势$U(x,t) = g(t) \log(x)$中的布朗运动，它在坐标原点处有吸收边界。这种模型可以表示在生物孔的末端处的时间依赖性熵势垒上的带电分子的扩散控制反应或布朗粒子的逃逸的动力学。我们提出了一个简单的渐近理论，产生的长期行为的生存概率（首次通过性能）和时刻的粒子位置（动力学）。渐近生存概率，即，粒子在给定时间之前不撞击原点的概率是势强度的函数。因此，它对不同的功能$g(t)$表现出相当不同的行为。后者可以分为三类根据政权的渐近衰减的生存概率。我们区分1。常规（幂律衰减），2.边际（幂律乘以时间的慢函数），以及3.增强的吸收（衰减比幂律更快，例如，指数）。渐近理论的结果与数值模拟结果吻合较好。
2015-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Classical and Quantum Brownian Motion
在经典力学框架下，导出了与固体谐振子系统耦合的任意力学子系统的广义朗之万方程。在量子Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程中引入了一个时间作用温度算符，考虑了量子热浴振荡器的影响.对布朗辐射源模型进行了理论研究，导出了相应的概率密度演化方程。薛定谔方程是通过目标点粒子与量子力载流子的碰撞来解释的，传递了点粒子之间的基本相互作用。因此，电子和其他点粒子都不是波，量子力学的波动章节起源于力的载体。提出了一个描述量子力学点粒子类布朗运动的随机Lorentz-Langevin方程。在Bohmian力学框架下考虑布朗动力学，提出密度泛函Bohm-Langevin方程，并导出相应的Smoluchowski-Bohm方程.通过对经典Klein-Kramers方程进行适当量子化，提出了一个非线性主方程。它的平衡解在精确的正则Gibbs密度算符中，而著名的Caldeira-Leggett方程在高温下只是简单的线性化。在自由量子布朗粒子的情况下，它发现了一个新的波包传播规律，它代表了经典爱因斯坦布朗运动定律的量子推广。提出了一种新的投影算子，用于描述经典环境中运动量子粒子的波函数的坍缩。它的应用导致耗散薛定谔方程，以及在经典力学耗散刘维尔方程的新形式。
2021-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Brownian Motion in a Speckle Light Field: Tunable Anomalous Diffusion and Deterministic Optical Manipulation
粒子在随机势中的运动发生在几种自然现象中，从生物细胞内细胞器的移动到星系内恒星的扩散。在随机光学势中运动的布朗粒子与散斑有关，即，由随机介质对相干光的散射产生的复杂干涉图案，为研究这种现象提供了理想的介观模型系统。在这里，我们推导出一个理论的布朗粒子在斑点的运动，特别是，我们确定其普遍的特征时间尺度杠杆上的散斑的普遍性质。这种理论上的洞察力使我们能够确定几个有趣的未探索的现象和应用。作为前者的一个例子，我们显示了从亚扩散到超扩散连续调谐反常扩散的可能性。作为后者的一个例子，我们展示了利用散斑记忆效应来执行一些基本的确定性光学操纵任务的可能性，例如通过采用随机散斑来进行引导和分类，这可能会通过提供简单且具有成本效益的技术来拓宽现实生活中应用的光学操纵的前景。
2013-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.optics
Constrained non-crossing Brownian motions, fermions and the Ferrari-Spohn distribution
条件随机过程可以表现出与非条件过程非常不同的行为。特别是，一个有条件的过程可以表现出非高斯波动，即使无条件的过程是高斯。在这项工作中，我们重新审视了布朗桥的Ferrari-Spohn模型，以避免移动壁，这将系统推到一个大的偏差制度。我们将这个模型推广到任意数目的$N$的非交叉布朗桥。我们得到的联合分布的布朗粒子的距离从壁在一个中间的时间在一个$N\times N$矩阵的行列式的形式，其条目中给出的艾里函数。我们表明，这种分布与$N$无自旋非相互作用费米子的位置一致的线性势与硬壁。然后，我们探讨系统的$N \gg 1$行为。为了简单起见，我们集中在的情况下，壁的位置是作为时间的函数，但我们希望我们的结果是有效的任何凹壁函数。
2021-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
