Dynamical equivalence classes for Markov jump processes
两个不同的马尔可夫跳变过程被恒定的热力学力从平衡态中驱动出来，在定态中可能有相同的电流波动。动态等价类的概念出现在这一声明中，由Andrieux提出的简单图上的离散时间马氏链。我们定义动态等价类的上下文中的连续时间马尔可夫链的多重图使用的对称部分的速率矩阵，定义的动态。反对称部分上的自由度是动力学等价类内部自由度的核心。它产生于热力学力在系统跃迁上的不同分裂。
2021-12-21 cond-mat.stat-mech
Revealing hidden structures and symmetries in nonequilibrium transport
本文提出将马尔可夫系统划分为动力学等价类的方法，并在无序环模型和离子输运模型上验证了该方法能揭示非平衡输运中耦合电流响应的完全对称性。
2024-02-19 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体，粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示，其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示，玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明，尽管存在吸引力，但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的，并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地，对于$a_{F}=a_{0}$，人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Entropy as Information -- A compression-based demonstration of the Shannon-Boltzmann equivalence in condensed matter
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究通过压缩方法证明了信息熵与热力学熵的等价性，为理解热力学无序提供了新视角。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the formal equivalence of the TAP and thermodynamic methods in the SK model
我们重新回顾了两个经典的Thouless-Anderson-Palmer（TAP）研究的Sherrington-Kirkpatrick模型[Bray A J and Moore M A 1980 J. Phys. C 13，L469; De Dominant C and Young A P，1983 J. Phys. A 16，2063]。利用Becchi-Rouet-Stora-Typhoon（BRST）超对称性，证明了TAP和副本配分函数的一般等价性，并证明了TAP复杂度的退火计算与副本对称性破缺复本对称性破缺一步能级自由能的淬火热力学计算形式上是一致的.我们通过BRST对称性得到的复杂度比以前的非对称值要小得多。
2002-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Recovering the equivalence of ensembles
在一些具有长程相互作用的自旋模型的计算中，正则系综和微正则系综中热力学结果的等效性受到质疑。我们发现，这些索赔的不等价性有关的独立（密度）变量的定义不充分的微正则系综。我们用一个简单的自旋为1的理想顺磁体的例子来说明这一点，然后重新讨论Barré，Mukamel和Ruffo对平均场自旋为1的Blume-Capel模型的原始计算。如果微正则系综定义在足够的密度变量，我们表明，有没有不同意的计算在通常的正则系综（与固定的热力学场变量）。
2015-01-16 cond-mat.stat-mech
Optimizing optimal transport: Role of final distributions in finite-time thermodynamics
The University of Tokyo（东京大学）；Inamori Research Institute for Science（稻盛科学研究所）
针对过阻尼朗之万系统，本文开发统一框架，利用最优传输理论中最终分布的可变性，结合拉格朗日乘数法推导最优最终分布以最小化有限时间热力学成本，适用于多类任务，可为高速低能耗设备提供设计原则。
2026-10-08 cond-mat.stat-mech
On the equivalence of the Nernst theorem and its consequence
能斯特定理的一个一般性的结论是，即，当温度接近绝对零度时，热力学系统在不同约束下的各种热容接近零。这一推论揭示了任何热力学系统在超低温下热容的温度依赖性。推导出了超低温热力学系统热容的一般形式和最简表达式。给出了一些有意义的讨论和结果。利用这一结论，提供了一种新的研究方法。最后，严格证明了能斯特定理与其推论的等价性，从而使该推论可作为热力学第三定律的另一种描述。
2022-09-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
First order phase transitions: equivalence between bimodalities and the Yang-Lee theorem
有限系统中的一阶相变可以通过序参量分布的双峰性来定义。这个定义与基于热力学势的反曲率的定义是等价的。此外，我们还证明了它与杨李定理在热力学极限下是一一对应的。双峰性是控制密集变量复平面中的分区和的零点以均匀密度分布在垂直于实轴的直线上的充分必要条件，其比例类似于粒子的数量。
2002-10-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of friction on graphs: Resistance, commute times, and optimal transport
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
研究通过证明热力学摩擦度量与通勤时间嵌入和电阻距离等价，揭示了概率在动态瓶颈传输的内在成本及热力学耗散与焦耳加热的关系，拓展了线性响应热力学与最优运输理论的联系。
2026-07-31 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium, thermostats and thermodynamic limit
本文研究了“等能”和“无摩擦”两类恒温器之间的关系，证明了它们在空间维$d=1,2$和特殊几何维$d=3$中在热力学极限上的等价性。
2010-03-17 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic limit of Isoenergetic and Hamiltonian Thermostats
研究了等能恒温器和哈密顿恒温器之间的关系，证明了它们在空间维$d=1,2$中在热力学极限上的等价性。v.2：W_n和x_n在需要时取代W和x
2009-05-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic transports in a circular system with a temperature difference
本文讨论了在有温差的圆管中多个硬盘组成的系统中的热力学输运现象。在这里，管壁的部分上的温度由颗粒与这些热壁接触的随机边界条件施加。在该系统中，温差不仅在管内感应能量流，而且感应循环粒子流。这些恒定电流的输运特性进行了讨论，在不同的系统参数值，如温度差，粒子密度，管的宽度，和热壁的位置。
2018-10-04 cond-mat.stat-mech
Equivalence of nonadditive entropies and nonadditive energies in long range interacting systems under macroscopic equilibrium
讨论了非加性熵和加性能量的复合系统的热力学可以等价地导出考虑加性熵和非加性能量的复合系统的热力学。一般性讨论通过一个具体的例子来说明。
2005-03-14 cond-mat.stat-mech
Transport coefficients in hard-sphere fluids: thermodynamic versus kinetic descriptions
Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR-CONICET), Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata（马德普拉塔物理研究所（IFIMAR-CONICET），自然科学学院物理系，马德普拉塔国立大学）
本文建立硬球流体输运系数的热力学理论，推导热导率等输运系数的简洁表达式，其预测结果可定量复现模拟数据且优于Enskog动力学理论，证明输运系数可由纯热力学框架准确描述。
2026-11-03 cond-mat.stat-mech
Correct thermodynamic forces in Tsallis Thermodynamics: connection with Hill Nanothermodynamics
建立了Tsallis热力学与Hill纳米热力学的等价性。指出了Tsallis热力学中正确的热力学力。通过这种连接，我们也找到了一个一般表达式的熵指数$q$，我们说明了两个物理的例子，允许在这两种情况下有关$q$的基本动力学的哈密顿系统。
2005-01-17 cond-mat.stat-mech
Equivalence of transport coefficients in bath-induced and dynamical scenarios
我们研究了一个单一的激发通过一个弱耦合亚基链的运输。链的两端都暴露在浴槽中，浴槽通过Lindblad形式的主方程合并。这个主方程求解使用随机解开，以获得在稳定状态下的激励配置文件和电流。完全扩散运输的模型参数的范围内，而在此范围外观察到的弹道行为的签名。在扩散制度的电导率是相当独立的浴耦合的强度和定量同意的扩散系数已来自同一模型的调查没有浴。此外，在非扩散制度的弹道行为是从这种替代方法的结果一致。
2009-06-16 cond-mat.stat-mech
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
Recovering the equivalence of ensembles II: An Ising chain with competing short and long-range interactions
约翰·内格尔（John Nagle）在一项开创性的工作中指出，具有相互竞争的短程和长程相互作用的伊辛链显示出由三临界点分隔的二级和一级相变。最近，有人声称内格尔的模型提供了一个例子，规范和微规范计算之间的不等价性。然后，我们重新审视内格尔的原始解决方案，以及通常制定的问题，在一个典型的合奏，这导致相同的结果。此外，在最近的索赔相比，我们表明，在微正则系综的替代配方，与固定的热力学广泛的变量的适当选择，导致等效的热力学结果。
2015-08-14 cond-mat.stat-mech
Essential equivalence of the GENERIC and Steepest Entropy Ascent models of dissipation for non-equilibrium thermodynamics
本文用微分几何的数学语言对非平衡态热力学的最陡熵上升动力学模型（Steepest-Entropy-Ascent，SEA）进行了重新表述，并与GENERIC模型的原始表述进行了比较，讨论了两种方法的主要技术差异。在这两种动力学模型中，耗散的描述都是“熵梯度”型的。SEA只关注时间演化的不可逆分量，选择亚黎曼度规张量作为耗散结构，并使用局部熵密度场作为势。GENERIC强调时间演化的可逆和不可逆分量之间的耦合，选择两种相容的退化结构（Poisson和退化co-Riemann），并使用全局能量和熵泛函作为势。作为一个例子，我们重写已知的通用制定的玻尔兹曼方程的平方根的分布函数的SEA制定。然后，我们提供了一个正式的证明，在更一般的框架，每当所有退化的GENERIC框架有关的守恒律，SEA和GENERIC模型的不可逆的动态组件基本上是可互换的，当然，他们假设相同的运动学。作为讨论的一部分，我们注意到，配备耗散结构的通用与莱布尼茨身份使它自动SEA度量叶。
2015-04-13 cond-mat.stat-mech
Superstatistics and the quest of generalized ensembles equivalence in a system with long-range interactions
利用Beck和Cohen（BC）的$χ^{2}$ -超统计量研究了无限程Blume-Capel模型，该模型是一个典型的典型系统，具有正则和微正则相图的不等价性.虽然不限于任何这些特定的热力学限制，我们的分析结果可以顺利地恢复正则和微正则系综解决方案，其非广延参数$q$是适当的调整。此外，我们将我们的研究结果与以前从广义规范框架扩展高斯系综（EGE）中获得的结果进行了比较。最后，我们表明，EGE和BC解决方案是等价的，在热力学水平。
2015-12-04 cond-mat.stat-mech
Steady-state thermodynamics of non-interacting transport beyond weak coupling
我们研究了弱耦合范围之外的简单（非相互作用）输运模型的热力学。对于一个单一的费米子或玻色子水平-隧道耦合到两个水库-固定的物质和能量流的精确表达式来自海森堡运动方程的解决方案。明确地证明了稳态熵产生率的正性。最后，对于一个配置中，粒子被向上泵的化学势由一个向下的温度梯度，我们证明了这个过程的热力学效率降低时，系统和水库之间的耦合强度增加，作为一个直接后果的损失之间的紧密耦合的能量和物质流。
2015-06-12 cond-mat.stat-mech
On apparent breaking the second law of thermodynamics in quantum transport studies
我们考虑一个模型的静态电子输运通过一维链的两个引线连接到一个受扰的中心区域（量子点）的制度，最近提出的理论由Capek的声子输运的类似模型预测了惊人的现象之间的永久电流的引线。这一结果的基础上，严格的，但渐近戴维斯理论是在方差与零电流产生的直接运输计算，可以在本模型中进行。我们发现永久电流是在误差的渐近展开有限耦合，并确定取消条款的相同顺序。
2002-04-14 cond-mat.stat-mech
Universal features in the thermodynamics and heat transport by particles of any statistics
我平行讨论两个普遍现象：统计的热容量和熵的理想气体的相同，常数，密度的状态，一方面，和统计的独立性的热和熵的运输通过一维渠道，另一方面。我表明，这些现象的微观解释之间存在着密切的相似性。
2011-12-13 cond-mat.stat-mech
Equivalence between microcanonical methods for lattice models
发展可靠的方法来估计微正则平均值是统计力学的一个重要问题。一种可能性是通过巨正则系综中的典型关系来计算给定的微正则量。但是考虑到不同的系综只有在热力学极限下才是等价的，一个自然的问题是有限尺寸效应是否会阻止这样的过程。在这项工作中，我们彻底调查这个查询在不同的系统产生第一和第二阶相变。我们的研究是从热力学关系$(\frac{\partial s}{\partial e})$，其中熵是从态密度得到的直接比较。有限尺寸的系统分析进行。我们发现，虽然结果变得不等价的极低的系统尺寸，等价性适用于相当小的$L$的。因此，直接，简单（与其他成熟的方法相比）和非常精确的微正则量可以从所提出的方法。
2012-10-01 cond-mat.stat-mech
Entropy flux and Lagrange multipliers: information theory and thermodynamics
我们分析了信息论中使用的非平衡拉格朗日乘子和刘的技术利用熵不等式中使用的拉格朗日乘子之间的关系。我们观察到，刘的技术和信息论之间并不完全等价。
1998-11-27 cond-mat.stat-mech
Equivalence of TBA and QTM
采用量子转移矩阵（QTM）方法，推导了XXZ模型在$|Δ|\ge 1$的热力学Bethe近似（TBA）方程.这进一步证明了两种方法的等效性。最重要的是，我们推导出一个积分方程的自由能制定只有一个未知函数。该积分方程在物理和数学方面与已有的积分方程不同。将单积分方程解析地延拓到$|Δ|<1$区域。
2001-02-02 cond-mat.stat-mech
A new succinct proof on the equivalence of the Nernst equation and the vanishing heat capacity at absolute zero temperature
该研究从三个热力学量的欧拉链式法则出发，新证明了能斯特方程与绝对零度下热容消失的等价性，同时指出相关文献结论有待讨论。
2024-12-12 cond-mat.stat-mech
Experimentally achieving minimal dissipation via thermodynamically optimal transport
Tohoku University（东北大学）；The University of Tokyo（东京大学）
通过光学陷阱微粒实验实现热力学最优传输，最小化有限时间内耗散，并验证信息擦除中耗散与Wasserstein距离的关系。
2025-03-03 cond-mat.stat-mech
Subdiffusive rocking ratchets in viscoelastic media: transport optimization and thermodynamic efficiency in overdamped regime
本文利用非马尔可夫广义朗之万方程（GLE）方法和相应的多维马尔可夫嵌入动力学，研究了粘弹性介质中受外部零平均力周期性振荡的次扩散过阻尼布朗棘轮。粘弹性变形的介质所造成的运输粒子建模的一组辅助布朗准粒子弹性耦合到运输粒子，其特征在于由一个层次的弛豫时间服从分形标度。最慢的松弛变形，不能立即遵循移动粒子的印记长距离记忆其先前的位置，并导致亚扩散和异常运输在一个足够长的时间尺度。这种反常的行为与正常的扩散和运输相结合的初始时间尺度上的过阻尼运动。由于零平均周期驱动违反了热细致平衡，出现了空间反演对称性破缺的周期棘轮势中的异常缓慢定向输运，并利用驱动频率、振幅和温度进行了优化。这种优化的反常输运可以是低色散的，其特征在于具有大的广义Peclet数。此外，我们表明，过阻尼次扩散棘轮可以承受相当大的负载，做了有益的工作。相应的热力学效率随时间代数地衰减，因为对负载所做的有用功随着时间在传输粒子位置之后呈次线性地缩放，但是由外力泵送的能量随着时间呈线性地缩放。然而，它可以是短暂的可观的高，以及比较正常的扩散过阻尼棘轮足够长的时间和空间尺度上的效率。
2013-09-26 cond-mat.stat-mech
Information theory based relations between thermodynamic's 1st. and 2nd. laws
我们集中注意力在一些特殊的热力学关系（PTR）。使用信息论的概念，我们表明，对于一个可逆的过程，微观考虑这些PTR使伴随的第一和第二定律的信息内容等同。在试图确定相应的平衡微观概率分布时，得到了相应的论证。我们还描述了上述信息等价性不成立的其他情况。
2006-01-04 cond-mat.stat-mech
An ideal entropy transporter with finite power and vanishing fluctuation
本研究通过分析与自旋极化电流、热浴和静磁场相互作用的微磁体，发现其非平衡稳态可无热力学力传输熵，强磁场下熵产生率和涨落极小但平均传输速率有限，证明热力学引擎性能仅受第一、第二定律限制。
2025-02-09 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Unification of Optimal Transport: Thermodynamic Uncertainty Relation, Minimum Dissipation, and Thermodynamic Speed Limits
热力学是从能量的角度研究物理系统的通用方法。近年来，随着随机和量子热力学领域的建立，热力学的思想已经被推广到小涨落系统。在数学和统计学中独立发展的最优传输理论关注的是如何将源分布最优地传输到目标分布，导出概率分布之间的有用度量，称为Wasserstein距离。尽管它们看起来不相关，但在连续态朗之万动力学的背景下，这些场之间的密切联系已经被揭示出来，为非平衡系统提供了几个重要的含义。在这项研究中，我们阐明了一个类似的连接离散的情况下，通过开发一个热力学框架离散的最佳运输。我们首先介绍了一种新的量称为动态状态迁移率，显着提高了热力学的不确定性关系，并提供洞察力的电流在非平衡马尔可夫跳跃过程的精度。然后，我们推导出变分公式，连接离散Wasserstein距离随机和量子热力学的离散马尔可夫动力学的主方程。具体地说，我们严格证明了Wasserstein距离等于不可逆熵产生和动态状态迁移率的最小产品在所有允许的马尔可夫动力学。这些公式不仅统一了热力学和最优输运理论在离散和连续情况下的关系，而且将其推广到量子情况。此外，我们还证明了所得到的变分公式在随机和量子热力学中的应用。
2023-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Conservation-Dissipation Formalism for Soft Matter Physics: I. Equivalence with Doi's Variational Approach
本文证明了通过选择适当的变分函数和变量，M。软物质物理学中的Doi等价于守恒-耗散形式主义。为了说明这两个理论之间的对应关系，在软物质物理，包括粒子在稀溶液中的扩散，聚合物相分离动力学和液晶流动的几个新的例子，仔细检查。揭示了广义吉布斯关系、热力学第二定律和非平衡热力学变分原理之间的深刻联系。
2019-02-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics with thermodynamic variable first-passage time. I. From stochastic trajectories to nonlinear transport equations
Institute for Nuclear Research, pr. Nauki, 47 Kiev, Ukraine（乌克兰基辅核物理研究所）
探讨外部非平衡热力学等相结合的理论基础，通过纳入亚稳态随机寿命，将首次通过时间视为宏观坐标，给出微观依据与广义热力学势，推导记忆核结构，进行方法比较分析。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Dynamic and thermodynamic bounds for collective motor-driven transport
分子马达集体工作，在细胞内运输货物，从一个到几百个马达牵引一个货物。对于一个广泛的集体运输系统，我们使用随机热力学的工具，推导出一个新的下限的熵产生率比第二定律更严格。这意味着新的边界的速度，效率和精度的一般运输系统和一组解析帕累托边界相同的电机。在一个特定的模型中，我们确定这些帕累托边界饱和的条件。
2022-09-11 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
The thermoelectric working fluid: thermodynamics and transport
热电装置是热机，其使用传导电子作为工作流体作为发电机或制冷机操作。热电的热-功转换效率通常很低，但人们继续努力设计具有改进的传输特性的新材料，使其成为电子晶体-声子玻璃类型的系统。另一方面，提出对电子工作流体进行适当热力学处理的研究相对较少。本文旨在通过解决热电工作流体的热力学和输运性质，包括相互作用系统的各种模型，有助于弥合这一差距。
2016-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Geometry of Nonequilibrium Fluctuations in Cyclically Driven Transport
本文基于全计数统计构建循环驱动非平衡输运的热力学几何框架，揭示非绝热度规贡献并证明几何热力学不确定性关系，在量子手性输运和布朗热泵中验证了理论。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Geometric thermodynamics for the Fokker-Planck equation: Stochastic thermodynamic links between information geometry and optimal transport
本研究基于Fokker-Planck方程随机热力学的熵产生率几何特性，结合信息几何与最优输运理论提出几何热力学框架，可推导多种非平衡热力学关系并阐明两类理论的随机热力学关联。
2023-12-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic Bounds on Precision in Ballistic Multi-Terminal Transport
对于经典的弹道输运在一个多终端的几何形状，我们得到了一个普遍的总耗散和精度之间的权衡关系，在该粒子从各个水库提取。值得注意的是，当磁场破坏时间反演对称性时，这种束缚会明显减弱。通过建立强磁场作用下手征输运的显式模型，我们证明了我们的边界是紧的。超越经典制度，我们发现，在远离平衡的量子系统中，粒子的相关交换使得精确度的热力学成本呈指数级降低成为可能。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Equivalence of matrix product ensembles of trajectories in open quantum systems
热力学系综的等效性是统计力学的核心，也是我们理解物质平衡态的核心。最近的研究表明，开放量子系统的动力学与额外维中的统计力学之间存在形式上的联系。这是通过以下事实建立的：开放系统动力学生成矩阵积状态（MPS），该状态编码所有可能的量子跳跃轨迹的集合，并允许按照热力学配分函数的精神构造生成函数。在连续时间马尔可夫演化的情况下，例如由Lindblad主方程生成的情况，对应的MPS是所谓的连续MPS，其编码在某个固定的总观察时间终止的连续测量记录的集合。在这里，我们表明，如果一个人，而不是终止轨迹后，一个固定的总数量的量子跳跃，例如发射事件到环境中，相关的MPS是离散的。这建立了一个有趣的类比：连续和离散的MPS对应于不同的量子轨迹集合，一个以总时间为特征，另一个以量子跳跃的总数为特征。因此，它们产生了不同热力学合奏的量子版本，类似于“大正则”和“等压”，但对于轨迹。在这里，我们证明了这些轨迹合奏是等价的，在一个适当的限制长时间或大量的跳跃。这与平衡态统计力学直接类似，其中系综之间的等价性仅在热力学极限中严格建立。一个内在的量子特性是等价性只对所有与量子跳跃次数对易的可观测量成立。
2015-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics of entropic transport
塞弗特利用“随机系统熵”的概念导出了扩散过程的精确涨落关系。在这篇文章中，我们将他的形式主义推广到熵输运。我们引入相对随机熵的概念，或“相对熵”，并用它来推广塞弗特的系统/介质分解的总熵。这一结果允许将随机热力学的概念应用于受限几何形状中的扩散过程，例如离子通道、细胞孔或纳米多孔材料。它可以看作是Esposito的扩散过程的等价物和Sesperier的广义涨落定理的“麦克斯韦恶魔反馈”。
2012-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic role of main reaction pathway and multi-body information flow in membrane transport
两类膜转运，即次级主动和被动转运，被理解为在相同的蛋白质结构的不同的反应途径，在本文中描述的16状态模型。为了量化次级主动运输和被动运输之间的热力学差异，我们将由两个子系统组成的四态模型中的自主恶魔的信息热力学第二定律扩展到由代表膜运输的四个子系统组成的16态模型。我们减少了16个状态到4个状态，并推导出粗粒度的信息热力学第二定律，它提供了一个上界的自由能传输的粗粒度的信息流。我们还推导了一个上限的自由能输运的多体信息流表示的两体或四体的相关性，在16状态模型，利用循环分解。粗粒度信息流和多体信息流表达了二次主动和被动输运之间的定量差异。数值分析表明，粗粒度的信息流是积极的二次主动输运和消极输运。四体关联在二次主动输运的多体信息流中占主导地位。相比之下，二体相关性是占主导地位的被动传输。这一结果表明，粗粒信息流的符号以及四体关联和二体关联的差异解释了次级主动输运和被动输运中自由能输运的差异。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic incompleteness of state dynamics in Markovian transport
Infplane Computing Technologies Ltd（英方计算科技有限公司）
研究揭示了马尔可夫传输中状态动力学的热力学不完整性，指出即使状态主方程固定了occupation概率、稳态响应和弛豫，仍需明确底层跃迁如何分配到库和能量滤波器。
2026-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics and the Quantum Transport of Particles and Entropy
提出了宏观热力学和量子输运的统一观点。在两个系统之间进行能量交换的热力学过程必然涉及其他可平衡量的流动。这些流量首先使用一个简单的漂移扩散模型，其中包括热电效应，并连接到某些热力学可渗透性和扩散系数的各种传输系数进行分析。本文第二部分讨论了宏观热力学与量子统计之间的联系。有人建议不使用粒子，而是使用“基本费米或玻色系统”作为理想量子气体的基本组成部分。通过这种方式，不仅可以导出粒子的输运，而且还可以导出熵的输运，并对弹道量子线和扩散导体进行了说明。特别地，熵流的量子干涉与电流的量子干涉密切对应。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Transport phenomena in electrolyte solutions: Non-equilibrium thermodynamics and statistical mechanics
本文综合了连续介质力学、电磁学和非平衡态热力学，提出了多组分电解质溶液中输运现象的理论。推导了不可逆热力学的控制方程，包括平衡定律、麦克斯韦方程、内熵产生以及热力学力和通量的线性关系。根据通量-通量时间相关性，得到了连接电化学电势梯度和扩散通量的传输系数的Green-Kubo关系。导出的传输系数和Stefan-Maxwell和无限稀释框架之间的关系，传输矩阵和实验可测量的量之间的连接进行了描述。为了验证Green-Kubo关系在分子模拟中的应用，采用经典分子动力学计算了锂离子和氯离子在二甲基亚砜中的输运系数矩阵，并与实验结果进行了比较.
2020-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Optimal protocols and optimal transport in stochastic thermodynamics
小系统热力学已成为统计物理的一个重要领域。它们被控制器从平衡中驱出，自然会提出这样的控制器如何能被优化的问题。我们表明，在小系统热力学的优化问题解决（确定性）的最佳运输，非常有效的数值方法已经开发出来，其中有应用在宇宙学，流体力学，物流，和许多其他领域。我们表明，特别是，最小化预期的热量释放或在有限时间内的非平衡过渡过程中所做的工作是解决了Burgers方程的宇宙和质量输运的Burgers速度场。因此，我们的贡献大大扩展了小系统热力学可解优化问题的范围。
2010-12-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exclusion Statistics Transformation and Ensemble Equivalence Tested From a Different Perspective
本文基于热力学等价的概念，推广了J.Phys.A：Math.Gen.35，7255（2002）中介绍的方法，将具有一般态密度的费米系统变换为热力学等价的玻色系统。这包括将费米子的构型从原始系统映射到玻色子的构型上，初始构型和最终构型具有高于多体基态能量的相同能量。这样我们就得到了两个粒子系统，它们具有不同的不相容统计量，但具有相同的熵，因此具有相同的正则热力学性质。这种方法使人们能够在一般情况下计算玻色子和费米子表示中的任何一个系统属性。我们在这里检查的方法在微观上的细节，通过计算的平衡粒子分布在两个表示使用熵最大化在固定的粒子数和固定的"费米子“和”玻色子“的能量，分别。解析计算似乎很难，但我们用数值方法检验了结果，发现它们在数值精度范围内是相等的。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of Quantum Coupled Transport
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文研究了量子点中耦合传输的热力学行为，揭示了逆电流现象及热电效应的产生机制。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Landau-Lifschitz magnets: exact thermodynamics and transport
本文通过可积量子自旋链的半经典极限，建立了经典 Landau-Lifschitz 磁体有限温度热力学平衡态的精确描述，并据此解析计算了自旋 Drude 权重，与 Monte Carlo 模拟结果高度吻合。
2024-09-05 cond-mat.stat-mech nlin.SI
Thermodynamic Bounds on Coherent Transport in Periodically Driven Conductors
周期性驱动的相干导体为量子输运器件的发展提供了一个通用的平台。在这里，我们制定了一个全面的理论来描述这些系统的热力学。我们首先关注适度的热电偏置和低驱动频率。对于这种线性响应制度，我们建立了广义Onsager-Casimir关系和扩展的波动耗散定理。此外，我们推导出一个家庭的热力学界限证明，任何地方的物质或热流把一个非平凡的整体耗散率的相干传输过程的下限。这些界限不依赖于系统特定的参数，对失相是鲁棒的，只涉及实验可访问的数量。因此，他们提供了强大的工具，以优化介观器件的性能和热力学推断，我们证明了三个具体的应用。然后，我们表明，我们的边界物理透明的扩展也持有强偏见和高频率。这些广义的界限意味着热力学的不确定性关系，充分考虑了量子效应和周期驱动。此外，它们导致了一个普遍的和可操作的熵产生的约束，可以很容易地用于热力学推理和设备工程远离平衡。连接各种各样的主题，范围从热力学几何热力学不确定性关系到量子工程，我们的工作提供了一个统一的热力学理论的相干传输，可以测试和利用当前的技术。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall 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
Ensemble equivalence for mean field models and plurisubharmonicity
我们发现，熵是全球凹的能量为丰富的一类平均场相互作用，包括正则化的点涡模型在平面上，等离子体和自引力物质在2D，以及更高的维对数的相互作用出现在共形几何和幂律。的证明是基于相应的“微观”在有限的N，利用一个意想不到的链接到Kahler几何和pluisubharmonic函数的结果。在更严格的同质性假设下，使用一个独特的结果，自由能极小化，建立在一个配套文件中获得严格的证明。结果表明，这类平均场模型的系综热力学等价。作为一个应用程序，它示出的临界逆负温度-在宏观以及微观设置-符合相应的微正则熵的渐近斜率。一路上，我们还扩展了以前的结果的热力学等价的合奏连续弱正定相互作用，正温度状态，一般非连续的情况下。特别是，奇异的情况下，表现出，有点令人惊讶的是，热力学等效的合奏失败在能级足够接近的最低能级。
2021-04-19 cond-mat.stat-mech cs.IT math-ph
Ensemble Inequivalence in Single Molecule Experiments
在散装系统的主要热力学量的计算导致相同的期望值的热力学极限，无论选择的统计合奏。单线性分子仍然可以被视为统计系统，其中热力学极限由无限长的链表示。不同的合奏之间的等效性问题并不明显，并已在文献中得到解决，有时得出相互矛盾的结论。我们通过研究两种不同链模型的系综差异的标度特性来解决这个问题，作为聚合度的函数。通过表征的标度行为的差异之间的等张（吉布斯）和等距（亥姆霍兹）系综在过渡从低拉伸到高拉伸制度，我们表明，系综等价不能达到宏观链在低力制度，我们的特点从不等价的过渡到等价制度。
2009-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
