熵及其产生的比较微观研究

主动布朗粒子与自由落体粒子的比较研究

Active Brownian Particles and Run-and-Tumble Particles: a Comparative Study

活性布朗粒子（ABP）和滚转粒子（RTP）都以固定速度$v$沿着体轴${\bf u}$自推进，该体轴通过缓慢角扩散（ABP）或突然完全随机化（RTP）重新定向。我们在微观和宏观尺度上比较了这两个模型系统的物理特性。使用精确的结果，他们的稳态分布在外部电位的存在下，我们表明，他们都承认相同的有效平衡制度扰动，打破了较强的外部电位，在模型依赖的方式。在碰撞排斥的情况下，这种粒子在高密度下会减速：它们的推进力不变，但它们沿${\bf u}$的平均速率变为$v(ρ) < v$。于是，一个富有成效的方法是构造一个平均场描述，其中粒子是幽灵状的，没有碰撞，但以可变的速度$v$游动，该速度是密度$ρ$的显函数或泛函。我们给出的数值证据表明，最近所示的等价的波动流体动力学的ABPs和RTPs在这种情况下，我们在这里详细介绍，延伸到微观模型的ABPs和RTPs相互作用的排斥力。

电耦合导体中的非局域热噪声：微观二维研究

Nonlocal thermal noise in electrically coupled conductors: A microscopic two-dimensional study

通过微观二维模拟研究发现，电耦合且温度不同的导体中，热噪声的独立局域源表示不再成立，远端电动势间的关联会导致约翰逊温度推断偏差。

从通用低能模态出发的纠缠动力学

Entanglement dynamics from universal low-lying modes

本文通过分析布朗模型中的低能模态，揭示了纠缠动力学的普遍性机制，提出膜图景解释纠缠增长，并验证了其在不同系统中的适用性。

Liouville-von Neumann方程复谱表示对量子Lorentz气体的微观描述：Boltzmann近似的一个局限

Microscopic Description of Quantum Lorentz Gas by Complex Spectral Representation of the Liouville-von Neumann Equation: A Limitation of the Boltzmann Approximation

本文从物理学基本定律出发，利用Liouville-vonNeumann算符的共振态的复谱分析，研究了一维量子理想Lorentz气体的不可逆过程.从动力学的角度讨论了通常的唯象玻尔兹曼方程的局限性。对于一个维格纳分布函数，传播在适度小规模的平均自由程比较，我们发现了一个移位运动的空间分布，不能描述的动力学方程的流体动力学近似。移动的机制有两个完全不同的起源：一个是由于Liouvillian的本征值的虚部的不同值，并在与空间分布相关联的中等小波数中占主导地位，而另一个是由于与波传播相关联的本征值的实部的存在，并在中等大波数中占主导地位。

边界熵的全息计算

Holographic Calculation of Boundary Entropy

我们利用计算纠缠熵的全息方案来确定强耦合二维共形场论中缺陷的边界熵。我们研究了包括Janus解在内的几个例子，并表明从纠缠熵中提取的边界熵以及其更传统的通过自由能定义的边界熵是一致的。也许有些令人惊讶的是，我们发现，与有边界的共形场论的情况不同，在有缺陷的理论中，一般区域的纠缠熵携带着关于理论微观细节的详细信息。我们还认为，g-定理的边界熵是密切相关的强次可加性的纠缠熵。

统计物理学中的信息

Information in statistical physics

我们回顾了量子统计物理学的信息论基础。由于实际和理论上的原因，在微观尺度上表征系统的变量中只有一小部分是可以控制的，并且需要涉及观察者的概率描述。最大冯诺伊曼熵的标准，然后用于作出合理的推论。这意味着除了已知数据之外，没有引入虚假信息。其结果可以根据拉普拉斯的无差别原理给出直接的证明。我们引入了相关熵的概念与一些相关变量的集合;它表征了在微观层面上，当只有这些变量是已知的信息丢失。对于平衡问题，相关变量是守恒变量，第二定律作为推理过程的第二步被恢复。对于非平衡问题，相关熵的增加表示从相关变量到不相关变量的信息的不可挽回的损失。两个例子说明了相关变量选择的灵活性和相关熵的多样性：热力学熵（满足克劳修斯-杜亨不等式）和玻尔兹曼熵（满足H定理）。熵与缺失信息的同一性也得到了麦克斯韦恶魔悖论的支持。自旋回波实验表明，不可逆性本身并不是一个绝对的概念：使用隐藏的信息可能会克服时间之箭。

有限温度下的网络刚性：分子系统中热力学稳定性、熵的非加性和协同性之间的关系

Network rigidity at finite temperature: Relationships between thermodynamic stability, the non-additivity of entropy and cooperativity in molecular systems

提出了一种统计机械距离约束模型（DCM），明确占网络刚性之间的限制系统内存在。约束的特点是局部微观自由能函数。允许热波动约束的拓扑重新安排。配分函数是通过结合微观自由能的个人约束使用网络刚性作为一个潜在的远程机械相互作用-给出了定量解释的非加性组分熵表现在分子系统。两个精确解决的二维玩具模型，代表灵活的分子，可以进行构象变化的阐述概念，并概述DCM计算方案适用于许多类型的物理系统。有人提出，网络刚性在平衡能量和熵的生物聚合物，如蛋白质的自由能的贡献中起着核心作用。作为示范，距离约束模型是精确求解的α-螺旋线圈过渡均匀肽。将温度和大小无关的模型参数拟合到蒙特卡罗模拟数据，其包括气相长度为10的肽和水中长度为10、15、20和30的肽。将DCM与Lifson-Roig模型进行比较。据发现，网络刚性提供了一种机制，协同分子结构，包括他们的能力，自发自组织。特别是，形成一个特征的拓扑结构的约束与最可能的微观状态在不同的热力学条件下变化。

典型性、熵与统计力学的推广

Typicality, entropy and the generalization of statistical mechanics

该研究围绕典型性概念展开，通过热化硬币玩具模型推导Shannon熵，揭示Renyi、Tsallis熵刻画典型集与自由能、配分函数的关联，并提出向非标准微观假设系统推广典型性的潜在方向，推动统计力学的广义化探索。

Symmetry-resolved entanglement entropy in critical free-fermion chains

The symmetry-resolved Rényi entanglement entropy is the Rényi entanglement entropy of each symmetry sector of a density matrix $ρ$. This experimentally relevant quantity is known to have rich theoretical connections to conformal field theory (CFT). For a family of critical free-fermion chains, we present a rigorous lattice-based derivation of its scaling properties using the theory of Toeplitz determinants. We consider a class of critical quantum chains with a microscopic U(1) symmetry; each chain has a low energy description given by $N$ massless Dirac fermions. For the density matrix, $ρ_A$,…

自然界复杂性的研究方法：熵的非唯一性

Approach of complexity in nature: Entropic nonuniqueness

玻尔兹曼在19世纪70年代引入了一个对数度量，用来衡量系统的微观结构的熵和概率之间的联系。他的熵功能的经典系统是由吉布斯扩展到整个相空间的多体系统，并由冯诺依曼，以涵盖量子系统以及。最后，香农在信息论中使用了它。该泛函的最简单表达式对应于一组离散的$W$微观可能性，由$S_{BG}= -k\sum_{i=1}^W p_i \ln p_i$给出（$k$是一个正的普适常数; { \it BG}代表{ \it Boltzmann-Gibbs}）。这种关系使得BG统计力学的构造成为可能。BG理论提供了无数重要的应用。只要满足{ \it遍历性}的假设，它在物理系统中的应用是合理的.然而，{ \it当遍历性和类似的简单假设被违反时，我们能做什么？}，这确实发生在许多自然的、人工的和社会的复杂系统中。1988年提出了通过一族非加性熵（即$S_q=k\frac{1-\sum_{i=1}^W p_i^q}{q-1}$）来推广BG统计力学的可能性，它在$q \to1$极限中恢复了加性$S_{BG}$熵。指数$q$由机械第一原理确定。三十年来，这一思想在世界范围内得到了深入的发展（参见\url{http://tsallis.cat.cbpf.br/biblio.htm}中的参考书目），并导致了大量的预测、验证和在物理系统和其他地方的应用。正如预期的那样，每当探索{ \it范式转换}时，社区中自然也会出现…