Precision-dissipation trade-off for driven stochastic systems
在本文中，我推导出一个封闭的表达式，精确地一个小规模的系统可以遵循预定义的轨迹，同时保持其耗散低于一个固定的限制。耗散的总量与预定义轨迹的预期偏差大致成反比。最佳驾驶协议的推导和它示出，相关的时间相关的概率分布保持其形状在整个协议。潜在的应用进行了讨论的情况下，位擦除和电子电路。
2022-09-26 cond-mat.stat-mech
Dissipation in gases trapped in time-dependent external potentials
研究了含时外囚禁势中的理想气体.本文利用带有弛豫时间的玻尔兹曼方程，研究了孤立孤立系的能量随时间的变化。特别是，我们感兴趣的耗散沿给定的协议与有限的速度在一个潜在的变化。作为一个限制的情况下，松弛少的演变的作用进行了研究：从平衡分布和小的时间与松弛的气体的能量总是小于的松弛-less. This意味着松弛过程表现出矛盾的行为：一方面熵生产，但另一方面减少耗散的驱动系统回到平衡。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relations in plaquette spin systems with multi-stage relaxation
我们研究了两个非无序多自旋相互作用自旋模型中，突然淬火到低温后的老化动力学。这些模型与过冷液体的物理有关。它们的低温动力学类似于动力学约束模型，并服从动力学标度，由零温度临界点控制。两种模型中的动力学都是热激活的，从而导致多级松弛达到平衡。我们研究了几个两次相关和响应函数。我们发现，平衡波动耗散关系一般不满足在老化制度，但从他们的偏差很好地描述了波动耗散比，发现在过冷液体的数值。这些比率是纯粹的动态对象，包含有关模型中松弛性质的信息。它们是非普遍性的，甚至可能是消极的，因为它们是被激活的动力学。因此，在这些模型中，有效温度没有很好地定义。
2006-09-11 cond-mat.stat-mech
Two-loop Critical Fluctuation-Dissipation Ratio for the Relaxational Dynamics of the O(N) Landau-Ginzburg Hamiltonian
本文考虑了O（N）矢量模型的非平衡纯耗散动力学（模型A）在$ε= 4- d > 0$中的临界性，直到O（$ε^2$）.两个时间响应和关联函数的标度行为在零动量，相关的通用标度函数，和非平凡的限制的波动耗散比确定在老化制度。
2002-09-30 cond-mat.stat-mech hep-th
Duality between dissipation-coherence trade-off and thermodynamic speed limit based on thermodynamic uncertainty relation for stochastic limit cycles
The University of Tokyo（东京大学）
本文基于热力学不确定性关系，推导了随机极限环在弱噪声极限下的两个基本权衡：耗散-相干权衡和热力学速度限制，并通过噪声罗素模型和随机化学系统进行了数值验证。
2026-05-01 cond-mat.stat-mech
Relaxation times of dissipative many-body quantum systems
我们研究弛豫时间，也称为混合时间，量子多体系统所描述的林德布拉德主方程。我们特别研究了系统长度，所谓的动力学指数的谱隙的缩放，确定了一些转换的缩放。对于系统与散装耗散，我们一般观察到不同的缩放小和强耗散强度，临界过渡强度为零的热力学极限。我们还研究了最大衰变模中的一个相关的相变。对于只有边界耗散的系统，我们给出了间隙不大于1/L的一般界。在具有边界耗散的可积系统中，人们通常会观察到1/L^3的尺度，而在混沌系统中，人们可以在间隙尺度为1/L的情况下获得更快的弛豫，从而使一般的边界饱和。我们还观察到从指数过渡到代数间隙的系统与本地化模式。
2015-10-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal dissipation in two dimensional relativistic Fermi gases with a relaxation time model
研究了二维费米气体在不同温度和密度下的热输运性质。热通量的建立是通过求解Uehling-Uhlebeck方程，使用Marle碰撞核给出的弛豫近似，并考虑温度和化学电势梯度作为独立的热力学力。结果表明，相应的输运系数是成比例的，这导致了定义一个广义的热力和一个单一的输运系数的可能性。分析了这种电导率随温度和化学势的变化，并讨论了它与弛豫参数的关系。简要讨论了结果的相关性和应用。
2019-03-09 cond-mat.stat-mech
Dissipation and the Relaxation to Equilibrium
使用最近导出的耗散定理和推论的瞬态波动定理（TFT），即第二定律不等式，我们推导出唯一的时间无关，平衡相空间分布函数的遍历哈密顿系统与远程热浴接触。我们证明在非常一般的条件下，任何偏离这个平衡分布打破了时间的独立性的分布。提供时间相关衰减，系统是遍历的，我们表明，任何非平衡分布，这是一个甚至功能的动量，最终放松（不一定单调）的平衡分布。最后证明了微观配分函数的负对数等于热力学亥姆霍兹自由能除以热力学温度和玻尔兹曼常数。我们的研究结果补充和扩展了现代遍历理论的研究结果，并显示了耗散的重要性，在放松的过程中走向平衡。
2009-04-16 cond-mat.stat-mech
Universal trade-off between irreversibility and intrinsic timescale in thermal relaxation with applications to thermodynamic inference
本研究建立热弛豫中熵产生率的通用下界，揭示耗散率与内禀弛豫时间的普适权衡关系，推导经典及量子版弛豫时间上界，且该关系适用于非马尔可夫粗粒化动力学，为热力学推断提供新工具。
2025-10-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-Dissipation theorems and entropy production in relaxational systems
我们表明，随机动力系统的平衡的波动耗散等式的违反是有界的熵产生的函数。这一结果适用于比“接近平衡”更广泛的情况，包括扩散以及玻璃和其他远离平衡的宏观系统。对于老化系统，这限制了年龄-频率制度，其中，在H函数的衰减速率方面，磁化率满足FDT，这是一个与放置在与系统接触的温度计的读数密切相关的问题。
1997-07-22 chao-dyn cond-mat.stat-mech hep-th
Dissipation-relaxation dynamics of a spin-1/2 particle with a Rashba-type spin-orbit coupling in an ohmic heat bath
自旋轨道耦合（SOC）是狄拉克粒子在电磁场影响下运动所固有的，它在包括非相对论系统在内的各种物理系统中表现出来。例如，它在过去几十年发展的自旋电子学中起着至关重要的作用，特别是通过控制自旋电流的产生和弛豫。本文利用扩展的Caldeira-Leggett模型，研究了具有Rashba型SOC的单自旋$1/2$粒子开放系统的自旋弛豫和动量耗散之间的相互作用是如何通过与无自旋三维环境的相互作用而引起的.从系统约化密度矩阵的路径积分公式出发，导出了一组耦合的非线性方程组，它由一个含摩擦项的准经典动量朗之万方程和一个自旋进动方程组成。自旋进动的有效磁场产生的SOC和摩擦项。从这些方程的解析解和数值解中发现，有效磁场中包含的自旋力矩效应导致自旋弛豫，并且自旋和动量的取向在很大程度上受Rashba耦合强度的控制.这种自旋弛豫机制在性质上不同于，例如，在半导体中，由于泡利阻塞，基本上不发生动量耗散。
2021-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite relaxation protocols with minimal dissipation
Carleton College（卡尔顿学院）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；Complexity Science Hub（复杂性科学中心）
本文针对有限N个中间哈密顿量的猝灭-弛豫方案，确定了使耗散功最小的猝灭序列，将其应用于光阱和酶催化反应模型，获得了功提取下界并揭示了相关分布特性。
2026-08-27 cond-mat.stat-mech
Trade-off between coherence and dissipation for excitable phase oscillators
本文研究了可激发振子（如神经元）中相干性与耗散的权衡，表明TUR和SNIC界限共同约束了单个单元的峰峰间隔涨落，限制了相干共振现象，并扩展至强耦合振子集合。
2024-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Thermodynamics of accuracy in kinetic proofreading: Dissipation and efficiency trade-offs
生物信息转录过程表现出的高准确性是由于动力学校对，即，通过一种机制，通过使信息处理过程失去平衡来降低错误率。我们提供了一个一致的热力学描述酶辅助组装过程中涉及竞争底物，在主方程框架。我们引入并评估了一个基于严格非平衡不等式的有效性度量。因此，几个校对模型的性能进行了分析和相关的时间，耗散和效率与错误的权衡表现为不同的歧视制度。最后，我们介绍和分析在同一框架内，一个简单的模型，考虑到连续的酶辅助组装步骤之间的相关性。这项工作突出了活力和动力学歧视制度之间的区别在酶-底物相互作用的相关性。
2015-04-09 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Robustness of quantum chaos and anomalous relaxation in open quantum circuits
研究耗散对混沌量子多体动力学的影响，通过精确计算通用Floquet量子电路的耗散形式因子，发现系统弛豫存在能隙闭合与否的两种区间，证明量子混沌在能隙非零时辅助弛豫且具鲁棒性。
2024-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fluctuation-dissipation relation between shear stress relaxation modulus and shear stress autocorrelation function revisited
剪切应力松弛模量$G(t)$可以由在接通微小阶跃应变$γ$之后的剪切应力$τ(t)$确定，或者通过在角频率$ω$下在标准振荡剪切实验中获得的储能模量$G^{\prime}(ω)$或损耗模量$G^{\prime\prime}(ω)$的逆傅立叶变换来确定。人们普遍认为$G(t)$一般等同于平衡应力自相关函数$C(t) = βV \langle δτ(t) δτ(0)\rangle$，后者可以在计算机模拟中容易地计算出来（$β$是温度的倒数，$V$是体积）。专注于各向同性固体形成的永久弹簧网络，我们表明理论上通过波动耗散定理和计算分子动力学模拟，在一般情况下，$G(t) = G_{eq} + C(t)$为$t > 0$与$G_{eq}$的静态平衡剪切模量。类似的关系适用于$G^{\prime}(ω)$。因此，对于固体而言，$G(t)$和$C(t)$必须变得不同，并且不可能直接从$C(t)$获得$G_{eq}$。
2015-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Efficiency at and near Maximum Power of Low-Dissipation Heat Engines
本文提出了低功耗卡诺循环功率与效率优化的一种新的普适性。它示出的任何权衡措施表示在效率和功率的比率，其最大值可以独立于最详细的动态和耦合到热库进行优化。结果表明，两个具体的权衡措施。第一个是为了寻找最佳效率为给定的输出功率，并清楚地揭示了不经济的发动机工作在最大功率。作为第二个例子，我们推导出普遍的下限和上限的效率在最大的权衡给出的产品的功率和效率。结果表明，基于扩散的热机的模型。这种发动机在低耗散状态下运行，因为所使用的驱动使等温分支期间耗散的功最小化。相应的优化过程的特点进行了审查和深入讨论。
2016-05-04 cond-mat.stat-mech
Violent relaxation in the Hamiltonian Mean Field model: I. Cold collapse and effective dissipation
在具有长程相互作用的$N$-体系统中，平均场效应在二元相互作用（碰撞）中占主导地位，因此弛豫到热平衡发生在随着$N$增长的时间尺度上，在$N\to\infty$极限中发散。然而，当从一般的初始条件开始时，一个更快和非碰撞的弛豫过程，称为剧烈弛豫：集体振荡（称为维里振荡）在不依赖于系统大小的时间尺度上发展和衰减。在这种振荡的阻尼系统被发现在一个准稳态，几乎永远生存时，系统是非常大的。在剧烈弛豫期间，分布函数服从无碰撞玻尔兹曼（或弗拉索夫）方程，即在时间反演下不变，不“自然地”描述弛豫过程。事实上，随着时间的推移，动力学在相空间中的尺度越来越小，因此，不依赖于小尺度细节的可观测量在短时间后看起来很放松。我们提出了一个近似方案来描述无碰撞弛豫，基于引入的矩的分布函数，并将其应用到哈密顿平均场（HMF）模型。对于首阶，维里振荡等价于粒子在一维势场中的运动。以有效的方式插入高阶贡献，受量子耗散的Caldeira-Leggett模型的启发，我们推导出一个耗散方程，描述振荡的阻尼，包括有效势的重整化，并得到阻尼后系统集体性质的预测，与数值模拟非常吻合。在这里，我们限制自己的“冷”初始条件，一般的初始条件将考虑在即将举行的文件。
2019-04-03 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Universal Quantum Fluctuation-Dissipation Relation for Systems Far From Equilibrium
与弛豫相关的涨落在远离平衡态的制度是一个基本的兴趣，在广泛的尺度范围内的各种系统。光谱学等技术的最新进展使测量介观系统在驱动底层量子系统远离平衡时与弛豫过程相关的波动成为可能。本文对违反详细平衡条件的量子马尔可夫过程提出了一个一般的非平衡涨落耗散定理。除了涨落之外，弛豫还涉及到由远离平衡态的量子旋度通量所控制的额外相关性。对于热平衡，这种贡献消失，从而恢复常规FDT。最后，我们将非平衡FDT应用于分子结，详细阐述了平衡破坏对光学透射谱的影响。我们的结果在微扰和近平衡态下具有涨落耗散关系的优点，并超出了它的范围，对微扰和近平衡态下的量子热力学研究具有广泛的意义.
2021-08-24 cond-mat.stat-mech physics.app-ph quant-ph
Oscillatory-nonnormal decomposition of dissipation in Ornstein-Uhlenbeck processes
The University of Tokyo（东京大学）；Pompeu Fabra University（庞培法布拉大学）
将Ornstein-Uhlenbeck过程的稳态熵产生率分解为振荡贡献和非正规贡献，分别对应耗散-相干权衡和耗散-加速弛豫权衡，并发现振荡权衡比其他系统严格两倍。
2026-07-02 cond-mat.stat-mech
Minimal dissipation with viscoelastic baths in weakly driven processes
本文用带记忆的广义 Langevin 方程分析弱驱动过阻尼系统，推导热力学一致条件、两类谐振阱协议的弛豫行为及最小不可逆功协议，揭示黏弹性记忆可加速弛豫并降低耗散。
2025-10-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Geometry of Relaxation
Tianjin University（天津大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本文提出基于Rayleigh商的热力学几何度量，揭示弛豫过程为熵刚度与摩擦耗散的竞争，通过范德瓦尔气体示例展示弛豫景观，并发现临界温度附近弛豫速率线性消失，完成热力学几何框架。
2026-04-16 cond-mat.stat-mech physics.class-ph quant-ph
Origin of the Violation of the Fluctuation-Dissipation Theorem in Systems with Activated Dynamics
我们在介观非平衡态热力学的背景下分析了慢弛豫系统的涨落耗散定理的有效性。我们表明，违反出现作为一个自然的后果，消除快速变量的描述玻璃系统，它是内在相关的激活性质的缓慢松弛。此外，我们表明，引入的概念，有效温度的破坏的大小的特征，是不稳健的，因为它是可观测的依赖，可以发散，甚至是负的。
2002-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dephasing and dissipation in qubit thermodynamics
我们分析了量子跳跃（QJ）方法中量子比特的随机演化和退相。它允许人们处理非弹性过程的个别实现，并以这种方式提供解决方案，例如，量子热力学和统计力学中的分布问题。作为一个可解的例子，我们研究了弱耗散极限下的量子比特，并证明了退相和弛豫使非平衡热力学的Jarzynski和Crooks波动关系（FR）完好无损。相反，标准的两次测量协议，只考虑内能$U$的波动，导致在相同条件下的FR的偏差。我们将平均$\langle e^{-βU} \rangle $（其中$β$是逆温度）与量子比特的弛豫和退相速率联系起来，并讨论了不同退相干机制的这种关系。
2015-08-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Minimum Rate of Dissipation Principle and Linear Corrections to the Onsager Matrix
最小耗散率原理（MRDP）确认，对于与时间无关的边界条件，热力学系统以最小可能的耗散朝着稳态发展。本文对等温系统中两种溶质的扩散过程进行了实例分析。特别是，我们考虑系统的松弛时的度量张量（即昂萨格矩阵）是恒定的，当昂萨格系数弱依赖于浓度的空间导数。我们表明，领先的顺序，在放松到一个稳定的状态，该系统跟踪出测地线的热力学配置的空间中，按照MRDP。
2007-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Universal tradeoff relation between speed, uncertainty, and dissipation in nonequilibrium stationary states
King’s College London（伦敦国王学院）
该研究推导了非平衡定态中随机流首达时间矩的普适热力学下界，揭示速度、不确定性与耗散的权衡关系，近平衡符合Van't Hoff-Arrhenius定律，远平衡给出速率过程普适速度极限，且熵产生流时界取等号。
2026-08-14 cond-mat.stat-mech
Kinetic model description of dissipation and recovery in collagen fibrils under cyclic loading
已知胶原原纤维在经受循环载荷时表现出滞后行为，其中能量耗散在松弛时部分恢复。在本文中，我们开发了一个动力学模型的胶原纤维，将存在隐藏的循环和随机碎片，以及改革的牺牲债券。我们表明，该模型再现了胶原纤维的循环响应，如移动滞后回线，残余应变和能量耗散的时间演变，松弛恢复等的实验数据的特征。我们表明，接近稳定状态的控制由一个特征循环数为残余应变以及能量耗散，与已有的实验数据吻合较好。
2022-06-05 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.QM
Interpretation of the Relaxation Time for the Electrical Conductivity of Elemental Metals Using the Fluctuation Dissipation Theorem
我们在早期的论文[arXiv：1108.6141]中提出了一个电导率的经验公式，该公式在室温范围内与大多数纯元素金属的实验在20%以内一致。在德鲁德公式中，这是通过用原子数密度n（原子）代替电子密度，用真实电子质量乘以G代替电子有效质量来获得的。这里，假设所有金属的弛豫时间为（h/2 π）/（kT）（h是普朗克常量，k是玻耳兹曼常量）。单个自由参数G是每个原子壳层中电子数的总和，例如铬的G=5+1=6（5个3d电子和1个4s电子）。本文发现，如果把简单涨落耗散定理中电子涨落速度的自相关时间换算成2 Δ（能量）Δ（时间）/kT，并假定这个Δ（能量）Δ（时间）等于海森堡最小不确定度的（h/2 π）/2，则上述弛豫时间可以重现。这对应于最近的方法，或迎面碰撞。与此无关，我们发现n（电子）=n（原子），是适合于大多数元素金属的导电性。在讨论电阻率的5次方温度依赖性时，我们发现，除了使用德拜温度单位外，用离子等离子体频率乘以（h/2 pi）/k定义的温度单位也是同样可以接受的。在这里，离子等离子体频率只取决于n（电子），不像有些模糊的德拜温度。
2011-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Multiple Pareto-optimal solutions of the dissipation-adaptation trade-off
该研究针对生物适应过程中适应性能与热力学耗散的权衡问题，分析两类系统的帕累托前沿，发现凸凹交替的前沿结构对应不同优化机制共存，提出这类折中最优解可提升生物系统的环境适应灵活性。
2024-12-19 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Temporal relaxation of disordered many-body quantum systems under driving and dissipation
本文研究无序量子自旋链在驱动与耗散下的非平衡弛豫，提出用光驱动区分不同局域化区域，并证明结合动力学量子典型性与随机 unraveling 可高效模拟开放系统动力学。
2024-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal trade-off relation between power and efficiency for heat engines
对于一个一般的热力学系统描述为马尔可夫过程，我们证明了一个一般的下界耗散的热流的平方，从而建立非零电流必然意味着耗散。这导致了效率和功率之间的一个普遍的权衡关系，我们严格证明了一个热机与非零功率永远不会达到卡诺效率。我们的理论适用于任意远离平衡的系统，并且不假设模型的任何特定对称性。
2016-11-01 cond-mat.stat-mech
Dissipation-coherence tradeoff for stochastic oscillations
Chengdu Academy of Educational Sciences（成都市教育科学研究院）
针对生化与介观系统中的自发噪声振荡，提出一个严格的下界，引入模式均匀性因子修正Oberreiter-Barato-Seifert猜想，并给出从低维数据估计该因子的方法。
2026-06-03 cond-mat.stat-mech
Dynamics with Simultaneous Dissipations to Fermionic and Bosonic Reservoirs
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
研究通过影响功能方法框架，探讨粒子与费米子和玻色子热库同时相互作用的动力学，揭示耗散对氢在金属表面振动弛豫及溶剂化质子放电的影响。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Exact spectrum and anomalous relaxation in the open disorder-free Sachdev-Ye-Kitaev system
The University of Tokyo（东京大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Chuo University（中央大学）；RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所先导研究本部）；Princeton University（普林斯顿大学）；Institute for Physics of Intelligence, The University of Tokyo（东京大学智能物理学研究所）；Trans-Scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
利用无无序SYK模型的可积性，在Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad形式下精确求解了Liouvillian谱，发现热力学极限下能隙在无耗散极限不消失，导致反常弛豫，并观察到谱特征如特征值实复转变。
2026-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Aging and fluctuation-dissipation ratio for the diluted Ising Model
我们考虑在临界状态下的老化机制中弱稀释的伊辛模型的非平衡、纯弛豫动力学。我们推导出在一阶$\sqrtε$展开的两个时间响应和关联函数消失的动量。临界涨落耗散比的长时间极限用微扰理论计算。
2002-07-19 cond-mat.stat-mech hep-th
Information-thermodynamic bounds on precision in interacting quantum systems
Kyoto University（京都大学）
本研究推导了适用于相互作用多体系统的量子热动能不确定性关系，揭示了信息流、局部耗散和量子效应在抑制电流波动中的协同作用，对量子热机性能具有重要影响。
2026-03-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric thermodynamics of reaction-diffusion systems: Thermodynamic trade-off relations and optimal transport for pattern formation
The University of Tokyo（东京大学）；Pompeu Fabra University（庞培法布拉大学）
本文通过几何方法研究反应扩散系统中图案形成与耗散的关系，揭示热力学权衡关系与最优传输在模式形成中的作用，通过数学方法分析耗散与模式演变速度的关联。
2024-11-11 cond-mat.stat-mech nlin.PS
The Physical Origins of Entropy Production, Free Energy Dissipation and their Mathematical Representations
本文用主方程给出了随机系统非平衡态热力学的完整数学理论。作为等温熵和自由能的推广，两个状态函数起着核心作用：吉布斯熵$S$和相对熵$F$，它们通过随机动力学的平稳分布而相互关联。$S$满足基本熵平衡方程$dS/dt=e_p-h_d/T$，具有熵产生率$e_p\ge 0$和热耗散率$h_d$，而$dF/dt=-f_d\le 0$ .对于满足详细平衡的封闭系统：$Te_p(t)=f_d(t)$。对于开放系统，人们有$Te_p(t)=f_d(t)+Q_{hk}(t)$，其中管家热$Q_{hk}\ge 0$首先在唯象非平衡稳态热力学中引入。熵产生$e_p$由与自发弛豫相关的自由能量耗散、$f_d$和维持开放系统$Q_{hk}$的活性能量泵送组成。松弛$Q_{ex}=h_d-Q_{hk} = f_d-T(dS/dt)$中涉及的多余热量。
2009-11-23 cond-mat.stat-mech
An altruistic resource-sharing mechanism for synchronization: The energy-speed-accuracy tradeoff
本文提出利他资源共享同步机制的最小热力学一致性模型，揭示总能量耗散率与平均速度、同步精度之间的一般权衡关系，并发现资源稀缺性在固定耗散下形成速度-精度Pareto前沿。
2025-02-04 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Beyond Thermodynamic Uncertainty Relations: nonlinear response, error-dissipation trade-offs, and speed limits
从最近的几何推广的热力学不确定性关系（TURs），我们推导出新的上界的非线性响应的一个观察到的任意系统的概率状态的变化。这些界限的各种松弛允许恢复众所周知的界限，如（加强）Cramer-Rao和Pinsker的不等式。特别地，我们得到了一个主不等式，命名为对称响应强度关系，恢复几个TURs作为特殊情况。我们采用这套界限的三个物理应用。首先，我们得出一个权衡热力学成本（耗散的自由能）和系统的可靠性之间的即时切换两个状态，如一位存储器。我们推导出特别是一个下限的$2.8 k_BT$每香农位写一个位在这样的内存中，一个界限不同于兰道的。其次，我们得到了一个新的家庭的经典的速度限制，提供了下界的非自治马尔可夫过程的时间需要两个概率状态之间的过渡的热力学量（如非平衡自由能）和动力学量（如动态活动）。第三，我们提供了一个上限的系统的非线性响应的基础上的“复杂性”的系统（我们涉及到一个高熵和非均匀性的概率）。我们发现，“复杂”的模型（例如，许多国家）必然是脆弱的一些扰动，而简单的系统是强大的，因为它们显示出低响应任意扰动。
2021-09-24 cond-mat.stat-mech
Pareto optimal fronts of kinetic proofreading
本文利用数学优化理论刻画Hopfield动力学校对模型与核糖体模型的帕累托最优前沿，量化速度、错误与耗散的权衡，发现更多校对步骤带来更优权衡，并识别相关标度关系。
2023-02-28 cond-mat.stat-mech
Spectral Fluctuation-Dissipation-Response Inequalities
Chengdu Academy of Educational Sciences（成都教育科学研究院）
本文推导了有限状态马尔可夫跳跃过程的谱波动-耗散-响应不等式，通过比较因果响应与平衡态参考，建立了频域分辨和积分不等式，以稳态熵产率、探针方差、短时扰动扩散和可逆弛豫时间尺度为界。
2026-04-22 cond-mat.stat-mech
Potential and Flux Decomposition for Dynamical Systems and Non-Equilibrium Thermodynamics: Curvature, Gauge Field and Generalized Fluctuation-Dissipation Theorem
动力系统的驱动力可以分解为势场梯度和旋度通量（流）。涨落耗散定理（FDT）常用于具有细致平衡的近平衡系统。由于小扰动引起的响应可以用自发涨落来表示。对于非平衡系统，我们导出了一个广义FDT，它的响应函数由两部分组成：（1）一个自发关联，它代表具有细致平衡的近平衡系统中存在的弛豫;（2）一个关联，它与定态旋度通量的持久性有关，它也部分地与规范场的内曲率有关.广义FDT也与涨落定理有关。在相同的时间限制下，广义FDT自然导致非平衡热力学，其中熵产生率可以分解为由梯度力驱动的自发弛豫和由维持非平衡环境并打破细致平衡的非零通量驱动的管家贡献。
2011-08-29 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A General Strategy for Realizing Mpemba Effects in Open Quantum Systems
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学量子科学高等研究院）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子研究院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学广东省量子科学与工程技术重点实验室）
本研究提出通用策略，通过短暂键耗散猝灭实现开放量子系统的量子姆潘巴效应及反效应，可重塑弛豫路径，为量子控制等提供通用工具。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Memory Function Representation for the Electrical Conductivity of Solids
我们推导出一个包含弛豫、耗散和量子相干性的固体电导率公式。推导是基于久保公式，与森记忆函数的方法，包括在所有订单的松弛相互作用的耗散效应。这为用电子结构程序计算电导率提供了一种实用的方法，避免了久保公式在热力学极限下的复杂性和局限性。该公式的推导为其它输运系数和关联函数的计算提供了一种方法。
2021-10-06 cond-mat.mtrl-sci 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
Finite-time thermodynamic bounds and tradeoff relations for information processing
本文揭示了有限时间下测量与反馈等不兼容信息处理间的热力学代价与权衡关系，基于帕累托前沿和新的Wasserstein距离构建通用框架，找到了子系统的最优熵产生与时间演化，并证明了其在实现麦克斯韦妖及大规模系统中的有效性。
2024-11-13 cond-mat.stat-mech
The dissipation-time uncertainty relation
我们表明，耗散率界的物理过程可以在远离平衡的随机系统中进行的速度。也就是说，对于罕见的过程，我们证明了基本的权衡$\langle \dot S_\text{e} \rangle \mathcal{T} \geq k_{\text{B}} $之间的熵流$\langle \dot S_\text{e} \rangle$到水库和平均时间$\mathcal{T}$完成一个过程。这种耗散-时间不确定性关系是速度限制的一种新形式：耗散越小，执行过程的时间越长。
2020-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
An Analytical Solution for the Wigner-Boltzmann Transport Equation in the Relaxation Time Approximation
玻尔兹曼输运方程的量子版本（维格纳-玻尔兹曼方程）是研究量子系统中能量耗散效应的非常有用的工具。数值方法用来建立一个合适的解决方案。在本文中，一个解析解的存在时，被认为是常数弛豫时间近似。本文提出的形式能够避免文献中传统边界条件格式的一些非物理特征。
2017-09-18 cond-mat.stat-mech
Achievability of thermodynamic uncertainty relations
热力学的不确定性关系提供了一个普遍的熵耗散率和波动之间的权衡输运电流。该关系主要用于通过实验测量电流波动来估计最小熵耗散率。在这里，我们认为联合电流，并表明，这种不确定性关系不能同时实现任何两个电流，这导致潜在的低估的最小熵耗散率。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech
A universal tradeoff between power, precision and speed in physical communication
最大限度地提高通信速度和精度，同时最大限度地降低功耗是一个基本的工程设计目标。此外，生物系统使用知之甚少的物理设计原理实现了惊人的速度，精度和功率效率。强大的理论，如信息论和热力学，并没有对功率、精度和速度提供一般性的限制。在这里，我们超越了这些经典理论，证明精度和速度的乘积普遍受到任何动态比信号快的物理通信信道中的功耗的限制。此外，我们的推导涉及摩擦和信息几何之间的一种新的连接。这些结果可能会产生洞察通信设备的工程设计和生物信号系统的结构和功能。
2016-03-24 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Exact nonlinear dynamics of single band metallic systems with dissipation: From optical to dc currents
University of Porto（波尔图大学）
本文提出了一种单带金属系统在弛豫时间近似下的精确解方法，研究了耗散对高次谐波生成和直流电流的影响，并通过实验验证了微扰理论的有效性。
2025-12-12 cond-mat.stat-mech
A real-space description of the glass transition based on heterogeneities and entropy barriers
基于成核过程的合作性质和熵效应的作用的玻璃化转变的替代方案。新的成分是在松弛过程中的耗散释放的应变能驱动的逐渐变大的合作空间区域的成核。利用不同亚稳组态间跃迁的等概率假设，得到了自由能量耗散率与最大合作区大小之间的关系。由此导出了过冷液体相的最大弛豫时间与有效温度之间的新的唯象关系。这与经典的亚当-吉布斯关系不同，因为它预测在Kauzmann温度下主弛豫时间没有发散，而是从脆弱到强大的行为交叉。
2001-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Observation of Fluctuation-Dissipation-Theorem Violations in a Structural Glass
研究了甘油在玻璃化转变温度Tg以下的涨落耗散定理、介电常数和极化噪声的关系。弱FDT违规后，观察到淬火从刚刚高于Tg，为高于α峰的频率。违反持续高达10^5倍的热平衡时间的构型自由度的研究，但相当于平均弛豫时间的材料。这些结果表明，多余的能量从较慢的松弛模式流向较快的松弛模式。
1999-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
