Thermodynamic formalism for transport coefficients with an application to the shear modulus and shear viscosity
我们讨论了Onsager的热力学形式的传输系数，并将其应用到计算的剪切模量和剪切粘度的单分散系统的排斥性粒子。我们专注于广泛的“距离”和密集的“场”共轭通过一个芬克尔-勒让德变换涉及的热力学（类）的潜力，它允许切换合奏的概念。采用布朗动力学，我们计算的剪切模量和剪切粘度从应变波动，并表明他们同意直接计算从应变和非平衡模拟，分别。我们发现依赖的波动耦合强度应变水库，这可以追溯到离散时间积分。这些结果表明，利用波动的大量的数值计算的输运系数的可行性。
2016-12-07 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
Hidden Markov models for stochastic thermodynamics
状态估计和隐马尔可夫模型的形式化可以简化和澄清存在反馈和测量误差的随机热力学的讨论。在回顾了基本的形式主义，我们用它来阐明最近的讨论相变的信息引擎，其中测量噪声作为一个控制参数的优化响应。HMM形式主义还表明，附加信息的值在中间信噪比处显示出最大值。最后，我们讨论了如何开放的信息流系统显然可以违反因果关系的HMM形式主义可以量化的性能增益，由于这种违反。
2015-04-29 cond-mat.stat-mech
A General Approach to the Investigation of Soft Materials by Statistical thermodynamics Formalism
在这项研究中，内能（U），电场（E）和粒子数（N）指定的系统量，即蛋白质的化学量。在热力学框架下，得到了蛋白质在水溶液中溶解时的有效场热容与总偶极矩热容之间的关系，以及溶解过程中的焓、熵和吉布斯自由能增量之间的关系。通过考虑系统处于热浴中的正则分布函数，考虑系统处于热和电场浴中的宏观正则分布函数，再考虑系统处于热和粒子数浴中的宏观正则分布函数，计算了系统的宏观正则分布函数。借助于自由能，将配分函数与宏观正则量联系起来。通过将理论计算与实验结果曲线拟合，努力了解蛋白质的结构。
2004-10-05 cond-mat.stat-mech
Projection-operator formalism and coarse-graining
本文利用“Zwanzig flavor”投影算子形式对广义Langevin方程进行了细致的推导。我们提供的参数，为什么这种形式主义有更好的性能相比，替代投影算子形式主义推导非平衡，非热力学极限，方程。推导过程中的两个主要成分是刘维尔定理和最优预测理论。因此，我们发现，非平衡态热力学方程的形式主义决定，一旦粗粒度的变量的选择。这包括取决于粗粒度变量的微正则熵定义。基于这个框架，我们提供了一种方法，渐进粗粒化。作为两种特殊情况，线性系数和粗粒化的热力学极限的情况进行了详细的处理。在线性极限下，所得到的公式与均匀化理论的公式是等价的。在这个框架中，没有关于平衡极限或接近平衡的限制。我们相信，所提出的方法是非常适合的计算方法的发展，通过粗粒化从一个更详细的描述。
2008-12-02 cond-mat.stat-mech
Kinetic and thermodynamic temperatures in quantum systems
在这项工作中，我们提出了一个形式主义来描述系统的非平衡条件与离散的能量谱，如量子系统。我们开发了一种形式主义的基础上的吉布斯-香农熵和信息热力学的组合，达到了适用于离散和非对称分布的德布鲁因恒等式的推广。这允许定义热力学温度的概念，其具有与系统的平衡动力学温度不同的但互补的含义。该理论适用于玻色子和费米子的情况下所代表的谐振子和一个单一的能量状态，分别。我们证明了该形式正确地恢复了平衡态下的已知结果，然后将其应用于一个真正的非平衡态：相干量子振荡器。
2013-07-21 cond-mat.stat-mech
Calculating eigenvalues of many-body systems from partition functions
本文提出了一种无需求解本征函数而计算多体系统本征值的方法。在许多情况下，我们只需要本征值的知识，而不是本征函数的知识，所以我们需要一种方法，只求解本征值，而不求解本征函数。本文以统计力学为基础建立了该方法。在统计力学中，计算热力学量只需要特征值的知识，特征值的信息就体现在热力学量中。本文提出的方法实际上是一种从热力学量中提取本征值的方法。作为应用，我们计算了一些多体系统的本征值。特别地，该方法被用于计算量子多体系统中的量子交换能。利用该方法计算了拓扑效应对特征值的影响。此外，我们改进了文献中计数函数与热核之间关系的结果。
2018-05-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Generalized kinetic equations and effective thermodynamics
我们引入了一类新的非局部动力学方程和非局部Fokker-Planck方程，并给出了一个有效的广义数学形式。这些方程具有丰富的物理和数学结构，可以描述相变和爆破现象。在一般的理由，我们的形式可以在物理学，天体物理学，流体力学和生物学的不同领域的应用。我们发现主题之间的美学连接（恒星，漩涡，细菌，...）之前是断开的这些系统之间的共同点是相互作用的（有吸引力的）长程性质。
2004-07-15 cond-mat.stat-mech
Stochastic Thermodynamics of oscillators networks
我们应用随机热力学的形式主义来描述复杂的Langevin和Fokker-Planck方程系统的动力学。我们特别提供了一个简单而通用的配方来计算非线性振荡器网络的耗散电流，耗散和传播热。利用热力学力和通量的Hodge分解，我们导出了一个熵产生公式，它推广了非势力的概念，并使任意远离平衡态的细致平衡和时间反演对称性的破缺变得透明。我们的形式主义，然后应用到描述的非平衡态热力学的几个例子，特别是连续铁磁体，网络的经典自旋振荡器和Frenkel-Kontorova模型的纳米摩擦。
2018-10-01 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic formalism for the Lorentz gas with open boundaries in $d$ dimensions
洛仑兹气体可以定义为一个由固定的分散散射体组成的系统，其中单个光粒子在这些散射体之间移动，并在遇到散射体时进行镜面碰撞。对于在$d$维中具有开放边界的稀洛伦兹气体，我们将热力学形式主义与随机飞行问题联系起来。使用这种表示，我们分析计算的中心量在这种形式主义，拓扑压力，作为系统的大小和类似温度的参数$\ba$的函数。拓扑压力是封闭系统的拓扑压力与扩散系数与$\ba$相关的扩散项之和。从拓扑压力，我们得到的Kolmogorov-Sinai熵的排斥，拓扑熵，和部分信息维。
2004-11-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Thermodynamic formalism for field driven Lorentz gases
我们在热力学形式下解析地确定了二维场驱动洛仑兹气体的动力学性质。对于稀气体进行等速恒温器，我们计算的拓扑压力作为一个类似温度的参数$\ba$的功能，到第二阶的强度的应用领域。Kolmogorov-Sinai熵和拓扑熵可以从定义为拓扑压力的Legendre变换的动力学熵中提取。我们的计算Kolmogorov-Sinai熵完全同意与以前的计算的基础上的洛伦兹-玻尔兹曼方程的方法。给出了拓扑熵的解析结果，并由动力学熵函数计算了维数谱。
2003-12-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Bond-Propagation Algorithm for Thermodynamic Functions in General 2D Ising Models
最近，我们开发并实现了计算二维随机键伊辛模型配分函数和关联函数的键传播算法。该算法是最快的可用于计算渗流阈值附近的这些量。在本文中，我们将展示如何扩展键传播算法直接计算热力学函数的配分函数的衍生物的算法，我们推导出明确的表达式，这种转变。我们还讨论了在更大的范围内的Y-三角洲-Y-reductionary的原始键传播过程的变化，并讨论了这类算法的关系，伊辛系统开发的其他算法。最后，我们讨论了类似的算法应用到其他模型的前景。
2007-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of supercooled liquids in the inherent structure formalism: a case study
在这篇文章中，我们回顾了内在结构形式主义的框架内的液体热力学。然后，我们提出了计算的盆地中的势能作为温度的函数的二元Lennard-Jones混合物的分布。数值数据和理论形式之间的比较，使我们能够评估在散装系统的固有结构的简并性，并估计最低能量无序状态（Kauzmann能量）的能量。我们发现，在模式耦合温度附近，液体的配分函数可以很好地近似为两个松散耦合的配分函数的乘积，一个依赖于固有结构量（盆地的深度和简并度），另一个描述了一个典型盆地中液体的自由能。
1999-11-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonextensive thermodynamic formalism for chaotic dynamical systems
通过将广义Tsallis分布表示为护送分布，提出了一种非广延的混沌动力系统分析方法。我们明确显示的热力学极限，并推导出勒让德变换的结构。作为应用，计算了遍历Logistic映射的比特方差。形式主义的一致性要求盒子大小（$ε$）和非扩展度之间的关系，给出为$(1-q)\sim -1/{\rm ln} ε$。这种关系的比特方差的情况下，以及使用Tsallis熵的基本定义进行了数值验证。
1999-09-15 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Conservation-dissipation formalism of irreversible thermodynamics
我们提出了一个保守耗散形式主义（CDF）的粗粒度描述的不可逆过程。这种形式主义是基于非平衡态热力学的稳定性准则。该判据保证了非平衡态在较长时间内趋于平衡。作为一种系统的方法，CDF为选择非平衡态变量和确定其演化方程提供了一种可行的方法。在CDF中导出的方程具有统一的优美形式。他们是全球双曲，允许一个方便的定义弱解，并服从现有的数值。更重要的是，CDF是一个真正的非线性形式主义，适用于远离平衡的系统。用这种形式主义，我们制定了新的热力学理论的热传导在刚体和非等温可压缩麦克斯韦流体流动作为两个典型的例子。在这些例子中，非平衡变量恰好是热通量或应力张量的共轭变量。新的理论推广了卡塔内奥定律或麦克斯韦定律的正规化和非线性的方式。
2014-07-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Saddles in the energy landscape: extensivity and thermodynamic formalism
我们正式扩展的能量景观的方法来考虑鞍点的液体热力学。通过考虑宏观势能的广泛性质，我们导出了鞍点随系统大小的标度行为，以及低阶鞍点性质的几个近似（即，只有少数不稳定的方向）。然后，我们投在鞍显式的形式和规范的配分函数发展，第一次，一个严格的能源景观的方法能够再现模拟中观察到的趋势，特别是温度依赖性的能源和分数阶采样鞍。
2003-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-Organized Criticality and Thermodynamic formalism
我们介绍了张的自组织临界性模型的耗散版本，其中一个参数允许调整本地能量耗散。我们分析了该模型的主要动力学特征，特别是与稳定制度的传输特性的李雅普诺夫谱。我们开发了一个热力学形式主义，我们定义正式吉布斯措施，配分函数和压力表征雪崩分布。我们讨论在这种情况下的无限大小限制。我们特别表明，李杨现象发生在这个模型中，唯一的保守的情况下。这表明新的连接到经典的临界现象。
2002-09-19 cond-mat.stat-mech math.DS nlin.CD
An exact formalism to study the thermodynamic properties of hard-sphere systems under spherical confinement
本文提出了一种改进的巨正则系综，它为研究受限少体类流体非均匀系统提供了一种新的简单有效的方案。新的形式主义实施调查的硬球（HS）流体类系统的精确热力学性质，最多三个粒子被限制在一个球形空腔。此外，该系统的配分函数被用来分析的多HS系统的表面热力学性质，并推导出精确的曲率依赖的表面张力和吸附的密度的幂。得到了多- HS体系在固定硬球外的表面张力和吸附量的表达式。我们用这些结果来推导流体衬底托尔曼长度的依赖性，以一阶密度。
2014-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic blocking in self-gravitating systems
基于热力学形式体系，证明动力学时间尺度慢扰动下均匀密度流体静力学平衡自引力系统为最大熵态，命名为“热力学阻塞”，强调动力学方程失效时热力学形式体系的重要性。
2025-11-11 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Mathematical Formalism of Nonequilibrium Thermodynamics for Nonlinear Chemical Reaction Systems with General Rate Law
本文研究了具有$N$组分、$M$反应和一般速率定律的化学反应模型的非平衡热力学数学形式。建立了J. W.吉布斯宏观化学热力学在G. n.路易斯整体平衡动力学定律（非线性化学动力学中的细致平衡）。这样，平衡态热力学就自然地推广到没有细致平衡的非平衡态。动力学模型用马尔可夫跳跃过程表示。主要发现是广义宏观化学自由能函数及其相应的非负源汇平衡方程。证明是基于这种类型的马尔可夫过程的大偏差原理。本文还证明了随机反应动力学的一般涨落耗散定理。数学理论说明了如何在多尺度系统中从介观动力学中产生新的宏观动力学规律。
2016-09-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic formalism for systems with Markov dynamics
热力学形式主义允许人们通过从动态配分函数推导出平衡和非平衡系统的混沌性质来获得这些性质。在离散时间马尔可夫链的框架内给出的这种配分函数的定义不适用于连续时间马尔可夫动力学。在这里，我们提出另一种解释的定义，使我们能够应用热力学形式主义的连续时间。我们还推广的形式主义-一个动态吉布斯系综建设-整个家庭的观测值和相关的大偏差函数。这使我们能够在热力学形式主义和被广泛研究的涨落定理中所涉及的可观测性之间建立联系。我们说明我们的方法在各种物理系统：随机游走，排斥过程，一个伊辛模型和接触过程。在后一种情况下，我们确定的动态相变的发生签名。我们表明，这个签名已经可以解开使用最简单的动力学合奏可以定义的基础上，系统已经经历了一个渐近大的时间窗口的配置变化的数量。
2006-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Thermodynamic Formalism for Haar systems in Noncommutative Integration: transverse functions and entropy of transverse measures
本文考虑一类通过等价关系得到的群胚（成对群胚的子群胚）。我们将热力学形式主义中有关熵和压力的一些结果推广到Haar系统。我们引入了一个转移算子，其中等价关系（定义广群）起着动力学的作用，相应的横截函数起着{ \it先验}概率的作用。我们还介绍了不变横概率和熵的不变横概率的概念，以及横函数的压力。此外，我们还研究了拟不变概率与横截测度之间的关系。我们的结果是可测量的类别。
2020-02-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
The total energy approach for calculating the specific heat of liquids and glasses
本文回顾了基于DFT总能量方法计算液体和玻璃比热的第一性原理MD模拟进展，重点处理原子弛豫、亚稳态与不可逆性带来的困难，并通过多时间尺度和热力学第二定律给出平衡性质与不可逆性的一致处理。
2025-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Formalism of the Harmonic Measure of Diffusion Limited Aggregates: Phase Transition and Converged $f(α)$
研究了扩散限制凝聚（DLA）调和测度的多重分形形式中的相变性质。相反，以前的工作，依赖于随机游走模拟或ad-hoc模型来估计深峡湾渗透的低概率事件，我们采用迭代保角映射的方法来获得一个精确的计算概率的罕见事件。我们解决的概率小到$10^{-70}$。证明了广义维数$D_q$对$q<q^*$是无限的，其中$q^*= -0.17\pm 0.02$ .在$f(α)$语言中，这意味着$α_{max}$是有限的。我们提出了一个收敛的$f(α)$曲线。
2001-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Fractal thermodynamics and ninionic statistics of coherent rotational states: realization via imaginary angular rotation in imaginary time formalism
我们认为存在这样的系统，其中粒子的统计随它所占据的量子能级而变化。热平衡中的占据数依赖于一个连续的统计参数，该参数在玻色子或费米子和幽灵状统计分布之间插值。我们称这种粒子态为“ninions”：它们不同于任何子，可以存在于3+1维中。我们认为，nnominal可以与相干角动量态。在欧几里德时间形式中，九子统计可以通过rotwisted边界条件来实现，该边界条件与具有虚角频率的系统的刚性整体旋转相关联。虚旋转的特点是由PT对称的非厄米哈密顿量，并拥有一个明确的热力学极限。热平衡中的热力学性质可用于欧几里得格子上的数值模拟。我们提供了一个不去定理的情况下，解析连续的实部和虚部之间的旋转热力学极限。夸克的基态与QCD中的$θ$ -真空有相似之处。星云可以产生负压和能量，类似于卡西米尔效应和宇宙学的暗能量。在热力学极限下，自由态的热能对统计参数的依赖关系是分形的。
2022-10-25 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
A Hamilton-Jacobi Formalism for Thermodynamics
我们表明，经典热力学的哈密顿-雅可比理论，类似于力学的制定。即使热力学变量是共轭的，例如压力/体积或温度/熵，相空间也是奇维的。对于具有n个热力学自由度的系统，它是（2n+1）维的。物质的状态方程会选出一个n维子流形。一类物质的状态方程依赖于n个参数，它们定义了一个余维为1的超曲面。这可以用一个扮演哈密尔顿函数的函数的消失来描述。由该函数定义的常微分方程（特征方程）描述了超曲面上的动力系统。它的轨道可以用来重建状态方程。与这种动态有关的“时间”变量与熵有关，但不完全相同。在发展了这一形式主义的基础系统，如范德华气体和居里-外斯磁铁，我们推导出一个哈密顿-雅可比方程的黑洞热力学在广义相对论。在这幅图中，宇宙学常数表现为积分常数。
2007-12-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Fast Converging Path Integrals for Time-Dependent Potentials II: Generalization to Many-body Systems and Real-Time Formalism
基于先前发展的计算具有含时势的系统的传播子的短时展开的递归方法及其对简单单粒子系统的含时推广，本文将该形式主义完全推广到含时势中具有多个自由度的一般量子系统。此外，我们还提出了一个递归的方法，速度无关的部分的有效势，这是必要的计算对角振幅和配分函数，以及扩展的实时形式主义，这使得研究量子系统的动力学性质。这里开发的递归方法允许分析推导的短时间扩展到以前无法访问的订单，使用实现的SPEEDUP符号计算代码。通过在虚拟和实时处理几种模型，分析得出的结果进行了广泛的数值验证。
2011-03-04 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Revisiting the Ruelle thermodynamic formalism for Markov trajectories with application to the glassy phase of random trap models
在大时间$T$上的动力学轨迹的Ruelle热力学形式对应于轨迹概率的单位时间信息的大偏差理论。微正则分析包括在评估指数增长的$T$的轨迹的数量与给定的信息每单位时间，而典型的分析金额分析适当的非保守$β$变形动力学，以获得缩放累积量生成函数的信息，第一个累积量是著名的Kolmogorov-Sinai熵。这个框架中详细描述了离散时间马尔可夫链和连续时间马尔可夫跳过程收敛到一些稳态，其中也可以构建Doob生成器的相关$β$条件的过程。有向随机陷阱模型上的环的$L$网站的应用程序可以说明这个一般框架，通过明确的结果，所有引入的概念。特别是，玻璃相的特征在于与大小$L$的异常标度律和Kolmogorov-Sinai熵的非自平均性质和较高的累积量的轨迹信息。
2021-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Fluctuation Theorem and Thermodynamic Formalism
McGill University（麦吉尔大学）；University of Cergy–Pontoise（塞尔吉-蓬图瓦兹大学）；Aix Marseille Univ, Université de Toulon（艾克斯-马赛大学、土伦大学）
本文研究了混沌动力系统中熵产的涨落定理，并将其扩展到更广泛的条件，揭示了其在热力学正则论中的结构性作用。
2026-02-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Nonequilibrium in Thermodynamic Formalism: the Second Law, gases and Information Geometry
在非平衡态热力学和信息论中，相对熵（或KL散度）起着非常重要的作用。考虑一个Hölder Jacobian $J$和Ruelle（转移）算子$\mathcal{L}_{\log J}.$两个平衡概率$μ_1$和$μ_2$，可以通过离散时间{ \it热力学运算}相互作用，该运算由作用{ \it的对偶Ruelle算子} $ \mathcal{L}_{\log J}^*$描述。我们认为，法律$μ\to \mathcal{L}_{\log J}^*(μ)$，产生非平衡，可以被看作是一个热力学操作后，表明它是热力学第二定律的表现。我们还证明了相对熵的变化满足$$ D_{K L} (μ_1,μ_2) - D_{K L} (\mathcal{L}_{\log J}^*(μ_1),\mathcal{L}_{\log J}^*(μ_2))= 0.$$.此外，我们给出了在$J,μ_1$上得到$h(\mathcal{L}_{\log J}^*(μ_1))\geq h(μ_1)$的充分条件，其中$h$是熵.回顾一个自然的黎曼度量在Banach流形的霍尔德平衡概率，我们展示了二阶泰勒公式的无穷小切线变化的KL散度;一个重要的估计在信息几何。我们引入热、功、体积、压力和内能等概念，这些概念在这里起着气体热力学中类似概念的作用。我们简要介绍了MaxEnt方法。
2021-11-23 cond-mat.stat-mech cs.IT math-ph
