Generalized Langevin equations and fluctuation-dissipation theorem for particle-bath systems in electric and magnetic fields
考虑了当系统处于磁场或电场中时,浸入带电粒子介质中的粒子的布朗运动。从Zwanzig-Caldeira-Legget粒子浴模型出发,我们对其进行了修正,使带电布朗粒子(BP)和浴粒子都对外场产生响应。对于定常系统,导出了广义朗之万方程。一般地,随时间变化的电场不影响记忆函数、热噪声力和BP速度关联函数。在恒定磁场的情况下,两个方程具有不同的记忆功能得到的BP运动在垂直于场的平面。与以前的理论不同,随机热作用力依赖于场的大小。它的时间关联函数通过熟悉的第二涨落耗散定理与已发现的记忆函数之一相联系。
2020-09-23 cond-mat.stat-mech
The modified Langevin description for probes in a nonlinear medium
当探针的运动强烈干扰溶剂或浴的热平衡时,后者的非线性响应必须进入探针的有效演化方程。我们推导出诱导的随机动力学使用二阶响应周围的浴热平衡。我们讨论的性质的演化方程中的新的长期不再是纯粹的耗散,和外观的一个新的时间尺度的探头有关的动态活动的变化浴。所得到的非线性广义朗之万方程的一个主要应用是在粘弹性介质中的胶体运动的研究。
2016-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A study of non-linear Langevin dynamics under non-Gaussian noise with quartic cumulant
考虑了非线性水浴中存在非高斯噪声时的非线性朗之万方程。我们认为,朗之万方程中的参数不是物理的。的物理参数从路径积分描述的系统,其中的朗之万参数有关的物理参数通过重整化流方程。然后,我们计算数值和解析的速度两点函数,并表明,它饱和浴温度,即使在存在非线性。我们还找到了速度四点函数的数值计算,并表明,它饱和的解析计算的热速度四点函数时,满足非线性FDR [1]。当非线性FDR,这是热浴的时间可逆性的表现,被违反,然后系统似乎不热化。相反,它的速度四点函数稳定在一个稳定的状态。
2022-02-26 cond-mat.stat-mech hep-th
Effective Langevin equations for a polar tracer in an active bath
我们研究了一个极性示踪剂,有一个凹面,沉浸在一个二维的活性粒子悬浮液。使用布朗动力学模拟,我们测量的分布和自关联函数的力和扭矩施加在示踪剂上的活性粒子。示踪剂沿其极轴经受有限的平均力,而所有的关联函数随时间呈指数衰减。使用这些见解,我们构建了完整的粗粒度朗之万描述示踪剂的位置和方向,其中的活性粒子被归入一个有效的自推进力和指数相关的噪声。随后的介观动力学可以用五个无量纲参数来描述。我们进行了彻底的参数研究的均方位移,这说明了不同的参数如何影响示踪剂的动态,跨越从弹道扩散运动。我们还表明,示踪剂位移的分布演变从一个非高斯形状在早期阶段的高斯行为足够长的时间。
2020-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Langevin equation with potential of mean force: The case of anchored bath
Saint Anselm College(圣阿内姆学院)
研究了具有平均力势的 Langevin 方程,发现其在一般情况下不可闭合,但在线性力系统中可抵消位移依赖性。
2026-01-21 cond-mat.stat-mech
Quantum Langevin equation of a charged oscillator in a magnetic field and coupled to a heat bath through momentum variables
得到了在均匀外磁场作用下,带电量子粒子在简谐势中运动并通过动量变量与量子热浴线性耦合的量子朗之万方程.浴缸被建模为一个独立的量子谐振子的集合。QLE包括一个不依赖于磁场的随机力和一个量子广义经典洛伦兹力。这些功能也存在于QLE的粒子浴耦合通过坐标变量的情况下。然而,也观察到显著差异。例如,QLE中的平均力由明确取决于磁场的记忆函数表征。随机力具有不同于坐标-坐标耦合情况下的相关性和换位子的修正形式。此外,耦合常数除了出现在随机力和平均力中外,还重整化了QLE中的惯性项和调和势项。
2011-10-24 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
A Strongly Coupled Open System with Non-linear Bath: Fluctuation-Dissipation and Langevin Dynamics
几十年来,对双线性耦合到谐振子池的一般探针系统(用质量$M$表示)的朗之万动力学和涨落耗散关系(FDR)的研究一直是随机过程微观理论的标准范式。我们在本文中探讨的问题是,有多远的经典FDR的结构是强大的,当一个取代的谐波浴的非谐波之一,在强系统浴耦合的限制?这样的图片携带的探针系统的签名在零阶通过一个非本地的时间内核。我们观察到,两次噪声相关性举行了丰富的结构,通常的FDR出现只有在领导秩序的扰动。超过这个顺序,多个时间尺度和对温度的非平凡依赖开始显现。这些新的方面共同打破了噪声相关性的时间平移不变性。其他几个有趣的功能出现,我们讨论他们有条不紊地通过严格的计算秩序秩序的扰动。这种形式化的推导以及非线性的具体例子可以很容易地应用于属于系统水库理论范围内的大量过程和统计观测。
2017-10-29 cond-mat.stat-mech
Generalized Langevin equation and fluctuation-dissipation theorem for particle-bath systems in external oscillating fields
University of Cambridge(剑桥大学)
针对外场振荡场中粒子-浴系统,扩展了广义朗之万方程与涨落-耗散定理,解决了以往仅考虑粒子或浴受外场作用的局限,发现随机力系综平均不为零且与交流场成正比。
2026-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Langevin dynamics and the long-time behaviour of two charged coupled oscillators in a common heat bath
本文基于量子朗之万动力学研究公共热浴中两个带电耦合谐振子的长时间相关函数,揭示零温幂律衰减、质量差异及磁场回旋频率的作用。
2024-06-12 cond-mat.stat-mech
Modelling a Bistable System Strongly Coupled to a Debye Bath: A Quasiclassical Approach Based on the Generalised Langevin Equation
双稳态系统存在两个被能量势垒分隔的简并亚稳态构型。热或量子涨落可以以取决于局部环境的动力学性质的速率促进配置之间的转变(即,热浴)。在经典系统的情况下,强系统浴相互作用已被成功地模拟广义朗之万方程(GLE)形式主义。在这里,我们证明了在Phys.Rev.B89,134303(2014)中引入的有效GLE算法可以扩展到包括量子涨落的一些关键方面。特别是,预期的同位素效应,观察到随着强耦合限制的量子和经典跃迁率的收敛。饱和的过渡率在低温下也检索,在定性,但不是定量的,与分析预测的协议。在隧道制度的差异是由于不正确的采样接近屏障顶部。准经典广义线性方程的适用范围也进行了讨论。
2017-04-12 cond-mat.stat-mech
Advanced Langevin thermostats: Properties, extensions to rheology, and a lean momentum-conserving approach
本文综述并扩展了朗之万恒温器,通过渐近分析推导了高精度方案,并提出了彩色和动量守恒的新型恒温器,证明了其优于全局动能控制。
2025-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum Langevin dynamics of a charged particle in a magnetic field : Response function, position-velocity and velocity autocorrelation functions
以量子朗之万方程为出发点,研究了带电量子布朗粒子在磁场中的响应函数、位置-速度关联函数和速度自相关函数,并通过位置坐标与热浴进行线性耦合.我们研究了两个浴模型-欧姆浴模型和Drude浴模型-并在不同的时间-温度制度进行了详细的比较。对于这两个浴模型有一个竞争之间的回旋频率和粘性阻尼率引起的过渡,从振荡到单调的行为作为阻尼率的增加。在零点涨落主导的低温区,非平凡的噪声关联导致了这种转变的一些有趣的功能。我们研究的作用,记忆的时间尺度发挥作用的德鲁德模型和研究的效果,这个额外的时间尺度。我们讨论了我们的分析的背景下,在冷离子实验的实验影响。
2021-11-25 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Generalised Langevin Equation for the calculation of heat transport properties in model 1D atomic chains coupled to two 3D thermal baths
本文采用广义朗之万方程(GLE)方法研究了低维系统的热输运。在这种方法中,中心经典区域连接到两个保持在两个不同温度的真实热浴[H。Ness等人,B { \bf 93},174303(2016)]。我们考虑模型Al系统,即一维原子链连接到三维浴。研究了热传输性能作为链长$N$和浴间温差$ΔT$的函数。我们计算的输运性质在线性响应政权和非线性政权。两个不同的法律得到的线性电导与链的长度。对于大的温度($T \gtrsim 500$ K)和温差($ΔT \gtrsim 500$ K),具有$N > 18$原子的链呈现出扩散传输状态,存在跨系统的温度梯度。对于较低的温度($T \lesssim 500$ K)和温度差($ΔT \lesssim 400$ K),观察到类似于弹道状态的状态。对于较短的链($N \le 15 $)也获得了这种弹道状状态。我们的详细分析表明,在较高的温度和温差的行为主要是由于长链内的非谐效应。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Topological and nonlinearity-induced thermalization in a PT-symmetric split-Langevin bath
研究PT对称分裂朗之万浴中谐波链的热化行为,发现其稳态性质反映拓扑相,且非线性可稳定放大模式并诱导热化,扩展了非厄米模型的随机实现。
2025-01-21 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Generalized Langevin equations for a driven tracer in dense soft colloids: construction and applications
我们描述了一个示踪剂在浴软布朗胶体的粒子耦合到其他浴粒子的密度场。从Dean方程出发,我们导出了整个系统演化的精确方程,并证明了密度场的演化在稠密熔池的极限下可以线性化。这个线性化的迪恩方程与示踪剂采取除了验证再现以前的结果的平均场液体结构和输运性质。然后,示踪剂受到一个外力,我们计算它周围的密度分布,它的迁移率和扩散系数。我们的研究结果表现出的效果,如偏压增强扩散,是非常相似的观察到的相反的限制的硬核格子气,表明这些效果的鲁棒性。我们的预测成功地测试对分子动力学模拟。
2014-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time dependent current in a nonstationary environment: A microscopic approach
基于一个非热平衡的微观系统水库模型,模拟了非定常Langevin动力学,得到了广义非定常涨落耗散关系(FDR),该关系渐近约化为传统形式.我们的朗之万动力学也包含了非马尔可夫过程,其起源在于非平稳FDR的衰减项。然后,我们遵循的随机动力学的Langevin粒子的Fokker-Planck-Smoluchowski描述的基础上,在棘轮势,得到稳定的和时间相关的电流的解析形式。我们还研究了初始激发和随后的弛豫浴模式的运输的Langevin粒子的影响,表明浴的非平衡性质导致强非指数动力学以及非稳态电流。
2008-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the second fluctuation--dissipation theorem for nonequilibrium baths
浴池对悬浮在其中的颗粒产生摩擦和随机作用力。(广义)朗之万方程中噪声和摩擦之间的关系通常被称为第二涨落耗散定理。我们展示了什么是适当的非平衡扩展,当环境本身是积极的和驱动的。特别是,我们确定了有效的朗之万动力学的探针整合出一个稳定的非平衡环境。摩擦核获得了狂热的贡献,即,涉及环境的动力学活动,负责打破标准爱因斯坦关系。
2013-09-12 cond-mat.stat-mech
The Structure of Langevin's Memory Kernel From Lagrangian Dynamics
我们得到了广义朗之万方程的记忆核,描述了液体中粒子与纵向声子的相互作用。核在T=0开尔文时解析地获得,在T>0开尔文时数值地获得。我们发现,它显示了一些非平凡的结构特征,如负相关的时间间隔的一定范围内。该系统被证明有三个特征的时间尺度,控制内核的形状,和二次和线性行为之间的过渡的均方距离(MSD)。虽然在一个特定的动力学模型内获得的内存内核的结构的推导,该现象被证明是相当通用的。
2000-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Passive objects in a chiral active bath: from micro to macro
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Stanford University(斯坦福大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Kyoto University(京都大学)
本文推导了手性活性浴中大质量刚体的Langevin动力学,揭示了噪声反对称性导致随机与概率演化方程间的异常关系,发现奇扩散、奇迁移率和旋转棘轮效应,并构建多极展开预测远场电流与密度调制。
2025-04-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Derivation of a Langevin equation in a system with multiple scales: the case of negative temperatures
我们考虑的问题,建立一个连续的随机模型,即朗之万或福克-普朗克方程,通过一个良好的控制粗粒化过程。这种方法通常涉及消除粒子所耦合的“浴”的快速自由度。具体来说,我们研究的一般情况下,浴可能是在负温度下,如发现-例如-在模型和实验中有界的有效动能。在这里,我们概括了以前的研究,通过考虑的情况下,粗粒化导致(i)的粒子感受到的潜在的重整化,和(ii)空间依赖的粘度和扩散率。此外,提供了一个特别相关的示例,其中浴是自旋系统,并且当从正温度变为负温度时发生一种相变。Chapman-Enskog展开式允许我们从微观动力学中严格推导出福克-普朗克方程。我们的理论预测与数值模拟显示出很好的一致性。
2019-06-11 cond-mat.stat-mech
Stochastic Differential Equation for a System Coupled to a Thermostatic Bath via an Arbitrary Interaction Hamiltonian
本文提出一种适用于任意相互作用哈密顿量的开放系统随机微分方程普适公式,将相互作用信息编码为平均力和位置依赖阻尼系数,并揭示了传统朗之万方程在平移不变性与热浴粒子不相交可分性两个条件下仍可恢复,从而解释了实验普遍符合朗之万描述的原因。
2023-09-27 cond-mat.stat-mech
Equilibration problem for the generalized Langevin equation
本文研究了动力学由广义朗之万方程给出的单振子系统的平衡问题。众所周知,如果考虑一个模型,其中单个振荡器耦合到初始处于平衡的谐振子的无限浴,则可以获得这种动力学。利用这个等价性,我们首先确定了当系统势为调和势时的平衡条件。然后,我们给出了一个例子,一个特定的浴,我们表明,即使是参数值的谐波情况下总是平衡,与任何有限数量的非线性系统不平衡的任意初始条件。我们理解这是由于非线性局域激发的形成类似于非线性晶格中的离散呼吸模式。
2007-08-24 cond-mat.stat-mech
Translation-invariant relativistic Langevin equation derived from first principles
本文通过引入Caldeira-Leggett重整化势,从第一性原理首次推导出完全平移不变的非相对论性朗之万方程,消除了破坏对称性的恢复力项,并讨论了摩擦核性质及其在夸克-胶子等离子体、相对论流体动力学和石墨烯中的应用。
2023-11-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-ph
A resetting particle embedded in a viscoelastic bath
本研究针对黏弹性浴中受随机重置的胶体粒子,扩展更新形式体系推导了广义朗之万方程下位置方差与关联函数的通用表达式,结合Jeffreys模型分析瞬态特征,并通过数值模拟验证了结果。
2024-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective Dynamics of Tracer in Active Bath: A Mean-field Theory Study
我们开发了一个理论框架来研究示踪剂浸泡在由活性粒子组成的非平衡浴中的有效动力学。利用平均场近似,将线性化的Dean方程推广到非平衡环境,导出了示踪粒子的广义Langevin方程,其中的色噪声项和记忆核反映了示踪粒子与熔池粒子之间的相互作用以及熔池的活度.特别地,我们得到了一个自洽方程来计算示踪剂的长时间扩散系数和迁移率,发现它们都随镀液活度的增加而非线性增加,与直接模拟结果一致。
2021-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Current-induced atomic dynamics, instabilities, and Raman signals: Quasi-classical Langevin equation approach
我们推导并采用了一个半经典的朗之万方程从路径积分来描述在电流的存在下的分子结的离子动力学。电子环境充当有效的非平衡浴。浴导致描述焦耳加热的随机力、包括非保守风力的电流诱导力、耗散摩擦力和由于非平衡电子的Berry相而产生的有效类洛伦兹力。使用一个通用的两级分子模型,我们强调了电流诱导力和焦耳加热系统的稳定性的重要性。我们比较了不同的力的影响,和宽带近似的电子结构对我们的结果。我们检查电流引起的不稳定性(激发失控的“水车”模式),并调查这些在拉曼信号的签名。
2012-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Generalized Langevin equation with shear flow and its fluctuation-dissipation theorems derived from a Caldeira-Leggett Hamiltonian
该研究从修正的经典Caldeira-Leggett哈密顿量出发,第一性原理推导含剪切流的广义朗之万方程与涨落耗散定理,明确了传统马尔可夫形式的适用条件为极弱剪切率。
2023-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Quantum Brownian Motion: Drude and Ohmic Baths as Continuum Limits of the Rubin Model
自由量子粒子在热环境中的运动通常由量子朗之万方程描述,其中浴的效果通过耗散项和噪声项编码,通过波动耗散定理彼此相关。量子朗之万方程可以从作为在初始平衡态中制备的谐振子的无限集合的热浴的微观模型开始导出。浴振荡器的光谱特性及其与粒子的耦合决定了耗散和噪声的具体形式。在这里,我们详细研究了著名的鲁宾浴模型,它由一个一维的谐波链与边界浴粒子耦合到布朗粒子。我们展示了如何在无限浴带宽的限制,我们得到的德鲁德模型和无限系统浴耦合的第二个极限欧姆模型。详细分析了相关的关联函数,如均方位移,速度自关联函数,和响应函数,与理解的各种时间制度的目的。特别是,我们讨论了量子到经典的交叉时间尺度,其中均方位移从$\sim \ln t$到$\sim t$依赖性的变化。我们将我们的研究与最近的工作,利用线性响应理论来理解量子布朗运动。
2020-12-15 cond-mat.stat-mech
Independent-oscillator model and the quantum Langevin equation for an oscillator: A review
本综述基于独立振子模型,简要介绍振子的量子朗之万方程及其稳态热力学,涵盖能量均分定理的量子对应、自由能、熵、比热、第三定律、耗散抗磁性、动量耦合及涨落定理。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Directed motion generated by heat bath nonlinearly driven by external noise
基于系统热浴方法,其中浴是由外部高斯随机力的非线性调制,我们提出了一个新的微观模型来研究定向运动的过阻尼极限的非平衡开放系统。利用热浴和外调制之间的耦合作为小扰动,我们构造了一个具有乘性噪声和空间相关耗散的Langevin方程和相应的过阻尼极限下的Fokker-Planck-Smoluchowski方程.我们研究的热力学一致性条件和探索的可能性,观察相感应电流作为一个结果的状态相关的扩散,并必然,非线性驱动的热浴由外部噪声。
2007-11-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fractional Langevin equation
利用微观随机矩阵模型研究了分数阶布朗运动,并引入了分数阶朗之万方程.我们用后者来研究子和超扩散的自由粒子耦合到分形热浴。进一步比较了分数布朗运动与分形时间过程。这两种形式的反常扩散各自的均方位移表现出相同的幂律行为。这里我们证明了它们的最低矩实际上都是相同的,除了速度的二阶矩。这提供了一个简单的标准,能够区分这两个非马尔可夫过程。
2001-03-06 cond-mat.stat-mech
Entropy production of active particles and for particles in active baths
在一个外部潜在的活性粒子的熵产生确定通过一个物理上一致的最小晶格模型,其中包括提供的推进和普通的平移噪声的化学反应。在连续极限中,一个独特的表达式如下,包括一个直接的贡献,从积极的过程和一个间接的贡献,从普通的扩散运动。从相应的朗之万方程,这种物理熵的产生不能通过传统的,但在这里模棱两可,向前和时间反演轨迹的比较推断。概括几个相互作用的主动粒子和被动粒子浴主动的明确提出,进一步的简要说明。
2017-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian motion of classical spins : Anomalous dissipation and generalized Langevin equation
在这项工作中,我们分析了经典自旋与热浴相互作用的弛豫,从完全动力学的哈密顿描述。在具有反常耗散的广义朗之万方程(GLE)框架下,详细分析了一个类似的问题。导出了相应的Fokker-Planck方程,分析了平衡态几率分布的概念。在这个过程中,我们已经确定了一些困难,以获得平衡分布的非马尔可夫情况下,克服这一困难的补救措施也进行了讨论。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Velocity modulus diffusion of self-propelled spherical and circular particles: A generalized Langevin approach
Universidad de Los Andes(安第斯大学)
本文提出了一种框架,用于描述在热流体中受约束的自推进布朗粒子的平均速度模,通过广义兰格vin方程研究了球和圆盘的动力学。
2026-09-15 cond-mat.stat-mech
Non- Markovian Quantum Stochastic Equation For Two Coupled Oscillators
利用哈密顿算符得到了两个耦合量子振子与热浴相互作用的非线性朗之万方程组。利用这些方程的解析解,得到了输运系数的解析表达式,导出了非线性非马尔可夫噪声情况下的广义朗之万方程和涨落耗散关系。给出了两个耦合谐振子与热浴在坐标系中线性耦合时摩擦系数和扩散系数随时间变化的显式表达式。
2016-05-24 cond-mat.stat-mech nucl-th
Classical Open Systems coupled to Nonlinear Baths: Noise Spectrum and Dynamical Correlations
经典环境中的开放系统动力学在微观上受影响探针粒子(自由或在外部电势中)动力学的热环境的结构支配。非线性浴最近已被证明赋予有趣的非平衡相关性的耗散动力学影响广义朗之万方程和波动耗散关系。在接下来的工作中,我们严格地依赖于微扰展开来处理非线性方程,研究了非线性浴的某些方面。首先,讨论了非线性引起的噪声谱问题,探讨了马尔可夫极限,推导了线性欧姆谱的超欧姆修正。详细研究了在这种近似下探针系统的速度相关性。在第二部分的文件中,淬火初始热浴建模通过非线性和路易维尔进化被应用于评估随后的相关性的平衡。在所有这些问题中,弱系统浴耦合假设和四次浴用于特定的计算。
2018-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy production for complex Langevin equations
我们研究不可逆过程的非线性振荡器网络所描述的复值朗之万方程,占耦合到不同的热化学浴。耗散通过非厄米项引入模型的哈密顿量。我们应用随机热力学的形式主义计算显式表达式的熵产生率。我们特别讨论了网络的非平衡稳态,其特征在于由一个恒定的生产率的熵和能量流和粒子流。对于两个具体的例子,一维链和二聚体,数值计算。说明了振子间的非对称耦合对系统熵产生的影响。
2017-06-30 cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorems for a chain of interacting particles in presence of two heat baths
C。Jarzynski和D. K. Wójcik,in Phys. Rev. Lett. { \bf 92},230602(2004)。我们将这一结果扩展到两个Langevin水库在不同的温度下,通过相互作用的粒子制成的导体连接的情况下,并受到外部驱动器或工作源。朗之万水库的特点是高斯白噪声波动和伴随的摩擦系数。我们首先推导了正向路径与反向路径之比的Crooks定理,并讨论了该模型中的第一定律。然后,我们推导出修正的详细波动定理(MDFT)的热交换在每一端。这些定理不同于文献中详细涨落定理(DFT)的通常形式,因为存在一个额外的乘法因子。该因子量化了我们的MFDT与DFT的偏差。最后,我们数值研究了我们的模型,为了简单起见,只有两个相互作用的粒子。
2014-05-20 cond-mat.stat-mech
Coupling an elastic string to an active bath: the emergence of inverse damping
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Peking University(北京大学)
研究弹性弦与活性粒子浴耦合,揭示逆阻尼现象,通过推导求解Langevin-Klein-Gordon动力学,发现摩擦力由熵项和 frenetic 项组成,后者主导导致总摩擦负,引发波不稳定性。
2025-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Tracer dynamics in an interacting active bath: fluctuations and energy partition
本文解析研究了大质量示踪粒子在相互作用活性浴中的非平衡动力学,推导有效朗之万方程并揭示摩擦核的幂律与指数衰减行为,发现高活性下能量均分被打破且动能随活性非单调变化。
2025-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A statistical quasi-particles thermofield theory with Gaussian environments: System-bath entanglement theorem for nonequilibrium correlation functions
对于开放量子系统,高斯环境耗散效应可以用统计准粒子即耗散子来表示。我们利用这一事实建立耗散温度场理论。由此产生的广义朗之万动力学的吸收和发射热场运营商有效地解决了噪声。系统浴纠缠定理,然后很容易遵循一类重要的非平衡稳态关联函数。所有这些关系都得到了数值验证。一个简单的推论是输运电流表达式,它完全恢复了从非平衡格林函数形式主义得到的结果。
2022-08-03 cond-mat.stat-mech
Galvano- and thermo-magnetic effects at low and high temperatures within non-Markovian quantum Langevin approach
利用量子朗之万方法研究了二维样品中的载流子输运。载流子的质心被看作是一个量子粒子,而环境则通过粒子-声子相互作用与之耦合。载流子的动力学受到平均碰撞时间的限制,该平均碰撞时间有效地考虑了两体效应。唯象地处理了粒子-声子相互作用和平均碰撞时间对温度和磁场的函数依赖关系。量子系统中的电流磁效应和热磁效应是低温下相变过程的结果。
2018-06-05 cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium Statistical Physics Beyond the Ideal Heat Bath Approximation
非平衡统计物理学(NESP)的重要模型受到常用但经常未被识别的近平衡近似的限制。福克-普朗克方程和朗之万方程、爱因斯坦扩散模型和随机飞行扩散模型,以及生化网络的施纳肯伯格模型都假设波动是由于理想的平衡浴。但是,远离平衡,这个完美的洗澡概念并不成立。一个更有原则的方法应该从一个基本的动态模型中推导出利率波动,而不是假设一种特定的形式。在这里,使用最大口径的基本原则,我们得到修正NESP过程中的一个不完美的-但更现实的-环境,修正成为特别重要的系统驱动强烈远离平衡。除了通过其温度的单一平衡性质来表征热浴之外,浴的速度和大小还必须用于表征浴处理快速或大波动的能力。
2022-09-25 cond-mat.stat-mech
Phase-space geometry of the generalized Langevin equation
广义朗之万方程被广泛用于模拟热浴对反应体系的影响。这里将从几何的观点来研究这个方程。构造了一个表示系统所有可能状态的动力学相空间,将广义Langevin方程形式上改写为一对耦合的常微分方程,并描述了相空间的基本几何结构。它将表明,相空间本身和它的几何结构取决于系统的准备关键:一个系统,被假定为已经存在永远有一个更大的相空间与一个简单的结构比系统,是在有限的时间准备。即使在很长的时间限制内,这些差异仍然存在,人们可能会认为准备的细节变得无关紧要。
2009-09-10 cond-mat.stat-mech
Axiomatic construction of quantum Langevin equations
基于正则等时子、久保公式、维里定理和量子涨落耗散定理的物理判据,给出了量子朗之万方程的唯象构造.本文详细分析了单个谐振子耦合到大的外腔的情况。这使得区分马尔可夫半经典的方法,由于贝多和马祖尔,从非马尔可夫全量子的方法,由于福特,卡茨和马祖尔。量子涨落耗散定理被认为是不相容的马尔可夫动力学。可能的应用量子球模型进行了讨论。
2019-03-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Molecular dynamics with quantum heat baths: results for nanoribbons and nanotubes
利用非平衡格林函数(NEGF)公式,导出了含量子池(QMD)的广义朗之万热输运方程。准经典近似NEGF的确切关系证明使用费曼图的非线性自能。对于主导序,滞后自能一致,但QMD和NEGF在较小/较大自能上不同。讨论了利用相关噪声的Cholesky分解的一般系统的实现。给出了稳定动态的一些方法。石墨条的热传导结果的应变和温度依赖性的碳纳米管。“量子校正”的方法是严格审查。
2009-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Molecular dynamics study on a nonequilibrium motion of a colloidal particle driven by an external torque
本文研究了在外力作用下胶体粒子脱离平衡的运动。我们使用的分子动力学模拟,是替代的数值积分方法的基础上的朗之万方程,并有望更逼真地模拟实验。我们选择了一个由成千上万的粒子通过Lennard-Jones势相互作用组成的热浴,并施加朗之万恒温器来保持平衡。我们制备了一个单一的胶体粒子与热浴中的粒子也通过Lennard-Jones势相互作用,而没有使用任何耗散力和噪声。通过增加胶体粒子的尺寸和质量,我们编制了适合于实际实验中过阻尼极限的仿真协议。研究了在时间上连续产生的功和热的非平衡涨落的随机性质。我们精确地证明了工作产生式的涨落定理。我们的结果与朗之万方程的数值积分结果一致。
2016-08-31 cond-mat.stat-mech
Relativistic Brownian motion: From a microscopic binary collision model to the Langevin equation
从微观碰撞模型出发,导出了一维相对论性布朗运动的朗之万方程。该模型假设一个重的点状布朗粒子与较轻的热浴粒子通过弹性硬核碰撞相互作用。首先,通过考虑动量和动能的非相对论守恒定律,从该模型推导出通常已知的非相对论LE。随后,这一过程被推广到相对论的情况下。在那里,它被发现,相对论性随机力仍然是$\gd$相关的(白噪声),但\emph{no}不再对应于高斯白噪声过程。明确的摩擦和动量空间扩散系数的结果,并进行了讨论。
2006-09-25 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
A Langevin canonical approach to the dynamics of two level systems. I. Populations and coherences
建立了耦合到谐振子池的手征二能级系统的正则框架,从随机动力学中提取出布居数差和相干态的热力学平衡值。非相干和相干隧穿制度进行了分析欧姆环境中的临界温度定义的最大热容。将求解非线性耦合系统产生的相应数值结果拟合为超越所谓非相互作用光点近似的近似路径积分解析表达式,以确定控制这两种状态的不同时间尺度。
2012-11-22 cond-mat.stat-mech
Open quantum systems with particle and bath driven by time-dependent fields
本文推导了粒子与浴均受外部含时场驱动的开放量子系统的广义量子朗之万方程及修正的涨落-耗散关系,并给出交流条件下量子奈奎斯特噪声的新形式,适用于5G/6G及量子技术。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Dynamics of a metastable state nonlinearly coupled to a heat bath driven by an external noise
基于系统-储层模型,系统与热池非线性耦合,热池受外部平稳高斯噪声调制,导出了具有空间相关摩擦和乘性噪声的广义Langevin方程,并构造了相应的Fokker-Planck方程,该方程适用于短关联时间,用空间相关扩散系数研究了中到大阻尼区中亚稳态的逃逸率。通过考虑模型立方势中的动力学,我们对结果进行了数值分析,与理论预测符合得很好。数值计算表明,通过适当调节外部噪声的相关时间,可以提高速率。
2006-12-11 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Stochastic resonance in bistable systems with nonlinear dissipation and multiplicative noise: A microscopic approach
利用{ \it唯象} Langevin模型对双稳态系统中的随机共振现象进行了广泛的讨论。本文利用{ \it微观}广义Caldeira-Leggett(CL)模型,研究了具有非线性体系-液池相互作用的开放双稳态体系的SR。所采用的CL模型产生的非马尔可夫Langevin方程的非线性耗散和状态相关的扩散,保持波动耗散关系(FDR)。通过数值计算,我们发现:(1)谱功率放大(SPA)不仅对$a$和$b$具有SR特性,而且对$τ$也具有SR特性,而稳态概率分布函数与它们无关,其中$a$($b$)表示乘法的大小(加性)噪声和$τ$表示色噪声的弛豫时间;(2)对于共存的加性和乘性噪声,作为$a$、$b$和/或$τ$的函数,SPA具有单峰但双峰结构。这些结果(1)和(2)与以前由唯象Langevin模型(FDR不确定或不成立)得到的结果有质的不同。
2013-01-27 cond-mat.stat-mech
Out of time ordered effective dynamics of a quartic oscillator
研究了弱耦合量子布朗粒子与热浴的动力学行为。工作在Schwinger-Keldysh形式主义,我们开发了一个有效的作用的粒子四次项。我们证明,这四次有效的理论是对偶的随机动力学由一个非线性朗之万方程。Schwinger-Keldysh有效理论,或等效的非线性朗之万动力学,不足以确定粒子的时间外阶散射子(OTOC)。为了克服这一限制,我们构建了一个广义Schwinger-Keldysh框架中的扩展有效行动。我们确定额外的四次耦合在这个OTO有效的行动,并显示其依赖于浴的4点OTOC。我们分析了由微观可逆性和浴的热性对OTO有效理论的约束。我们发现,这些约束导致一个广义的波动耗散之间的非高斯分布的粒子所经历的热噪声和热抖动在其阻尼系数的关系。在这项工作中开发的四次有效理论提供了以前获得的布朗粒子的立方OTO动力学的几个结果的扩展。
2019-08-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph