Second law and Landauer principle far from equilibrium
在指定的初始和最终非平衡状态之间改变与热浴接触的系统的状态所需的功的量至少等于相应的平衡自由能差加上（分别）。减去）温度乘以最终的信息（相应地，初始）状态相对于相应的平衡分布。
2011-08-09 cond-mat.stat-mech
Generalized Entropy approach to far-from-equilibrium statistical mechanics
基于广义熵的概念，提出了一种研究远离平衡态统计力学的新方法，广义熵是Onsager-Machlup泛函的微观推广。在可以选择一组慢（绝热）变量的情况下，我们的形式给出了宏观演化律的一般形式（广义朗之万方程），并推广了涨落耗散定理。它也提供了一个简单的理解最近发现的波动定理
2000-05-11 cond-mat.stat-mech
Phase coexistence far from equilibrium
调查简单的远离平衡系统表现出相分离导致的结论，相共存是没有很好地定义在这方面。这是因为共存的非平衡系统的性质取决于它们如何接触，在具有吸引相互作用的驱动格子气和双温格子气中，在（a）均匀系统之间的弱全局交换和（b）相分离（非均匀）系统下都得到了验证。因此，远离平衡，相共存的普遍性的概念（即，系统如何交换粒子和/或能量的独立性）和具有固有性质的相的独立性（与它们的环境无关）都丢失了。
2016-02-10 cond-mat.stat-mech
Heat conduction in one-dimensional lattice dynamical systems far from equilibrium
研究远离平衡的一维晶格动力学系统中的热传导。Fermi-Pasta-Ulam模型和$ϕ^4$模型进行了数值比较，阐明动量守恒和非守恒系统之间的差异。结果表明，在$ϕ^4$模型中，热流密度并不随晶格两端温差的增大而单调增大，而在FPU链中，热流密度随晶格两端温差的增大而单调增大。
2005-08-26 cond-mat.stat-mech
Charge-current correlation equalities for quantum systems far from equilibrium
我们证明了最近导出的远离平衡态的量子系统的守恒电荷与其相关守恒电流之间的关联等式[O.A. Castro-Alvaredo等人，Phys. Rev. X \textbf{6}，041065（2016）]，在比迄今为止假设的更一般的条件下有效。类似的相关恒等式在广义吉布斯系综中产生了当前的对称性，有点让人想起昂萨格关系，事实证明，对于晶格模型和任何空间维度，在不存在平移不变性的情况下也成立，并暗示非平衡线性响应函数的对称性。
2019-05-15 cond-mat.stat-mech
Quantifying many-body learning far from equilibrium with representation learning
远离平衡的多体系统，从肥皂泡到悬浮液再到聚合物，学习推动它们的驱动力。这种学习已经通过热力学性质观察到，例如功吸收和应变。我们超越了最初为平衡环境定义的这些宏观属性：我们用机器学习量化统计机械学习。我们的工具包依赖于我们在远离平衡的统计力学和表示学习之间识别的结构平行，这是由包含瓶颈的神经网络（包括变分自编码器）所经历的。我们训练一个变分自动编码器，通过无监督学习，在强驾驶过程中的多体系统假设的配置。我们分析了神经网络的瓶颈，以衡量多体系统的分类能力，记忆能力，辨别能力，和新颖性检测。自旋玻璃的数值模拟说明了我们的技术。该工具包揭示了逃避热力学测量检测的自组织，更可靠，更精确地识别和量化物质学习。
2020-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Force Unfolding Single RNAs: from Equilibrium to Far-from Equilibrium
本文综述了近年来RNA微操作实验的模拟研究进展。本工作主要参考了Bustamante小组进行的两个重要的小RNA去折叠实验。我们的结果表明，与蛋白质的情况下，使用单一的聚合物弹性理论和众所周知的RNA二级结构自由能的知识，我们可以连续模拟各种行为的力展开RNA在不同的实验设置从平衡到远离平衡。特别是，我们的模拟将有助于理解Jarzynski的显着的平等，其实验测试已受到相当大的关注。
2005-05-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Far from equilibrium relaxation in the weak coupling limit
本文以伊辛链为例，证明离散能量系统在无限弱耦合下仍可因能量景观起伏而出现远离平衡的异常弛豫，挑战了传统准静态弛豫假设。
2024-11-19 cond-mat.stat-mech
Far-from-Equilibrium Measurements of Thermodynamic Length
热力学长度是将长度概念推广到热力学状态表面的路径函数。在这里，我们展示了如何测量热力学长度在远离平衡的单分子实验中使用的工作波动关系。对于这些微观系统，它被证明是必要的定义的热力学长度的Fisher信息。因此，热力学长度可以直接与平衡附近的波动幅度有关。功涨落关系将系统在受到外界扰动时的功和自由能的变化联系起来。我们使用这个结果来确定平衡平均值在中间点的协议中，系统是不平衡的。这使我们能够扩展贝内特的方法，以确定潜在的平均力，以及热力学长度，在单分子实验。
2008-07-03 cond-mat.stat-mech
Path ensembles averages in systems driven far-from-equilibrium
Kawasaki非线性响应关系、瞬态涨落定理和Jarzynski非平衡功关系都是描述系统在外部扰动下从平衡态脱离的行为的表达式。与线性响应理论相反，这些表达式是精确的，无论扰动的强度如何，或者系统偏离平衡有多远。在本文中，我表明，这三个关系（和其他几个密切相关的结果）都可以被认为是一个单一的定理的特殊情况。这个表达式是明确推导出离散时间和空间马尔可夫动力学，与额外的假设，即单时间步动力学保持适当的平衡合奏，系统的能量仍然有限。
1999-08-27 cond-mat.stat-mech
Decomposition of force fluctuations far from equilibrium
通过对非平衡Langevin系统的研究，我们发现一个简单的条件决定了粗粒力分解为耗散力、有效驱动力和噪声。从这个条件出发，我们导出了一个新的普适不等式$D \ge γ\mud^2 T$，它把扩散常数$D$，微分迁移率$\mud$，裸摩擦常数$γ$和温度$T$联系起来.由于我们提出的论点的一般性质，我们相信我们关于这种分解的想法可以应用于远离平衡的广泛的系统。
2004-12-17 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation in Dissipative Systems far from Thermal Equilibrium
结果表明，玻色-爱因斯坦凝聚不仅可以发生在空间扩展的平衡系统中，而且可以发生在远离热平衡的系统中，这些系统表现出有序-无序的相变。研究是通过求解复杂的Ginzburg-Landau方程，一个非平衡有序-无序相变的通用模型。
2000-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
The Second Law For the Transitions Between the Non-equilibrium Steady States
我们表明，系统的熵变之间的过渡的非平衡定态任意远离平衡的任何组成过程是由这些定态的分布的相对熵。然后，该表达式被示出与Vaikuntanathan和Jarzynski [EPL 87，60005（2009）]以及Kawai，Parrondo和Van den Broeck [Phys.Rev.Lett. 98，080602（2007）]中所描述的方法。
2012-05-28 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic length for far from equilibrium quantum systems
我们考虑一个封闭的量子系统，初始处于热平衡，由任意外部参数驱动。我们推导出一个下限的熵产生，我们表示的非平衡态和相应的平衡态的系统之间的Bures角。布勒斯角是混合量子态之间的角度，并且定义了任意远离平衡的有效热力学长度。作为一个例子，我们对待的情况下，我们得到的通用驱动协议的解析表达式的依赖于时间的谐振子。
2012-12-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Degree of coupling and efficiency of energy converters far-from-equilibrium
在本文中，我们引入了一个真正的对称和半正定矩阵，我们称之为非平衡电导矩阵，并推广了Onsager响应矩阵的系统在非平衡稳态。然后，我们表示的热力学效率的系数，这个矩阵使用的参数化类似于一个使用近平衡。这个框架，然后有效的任意远离平衡允许设置边界上的热力学效率由一个通用的功能，仅取决于输入和输出电流之间的耦合程度。它还导致了新的通用电源效率的权衡有效的宏观机器相比，权衡以前从不确定性关系。我们说明了我们的结果上的一个单一的热-热转换器和离散模型的分子马达。
2018-02-15 cond-mat.stat-mech
Control Strategies for Maintaining Transport Symmetries Far From Equilibrium
本文提出两种控制介观器件输运动力学的策略，能在远离平衡态条件下操作系统输出的同时保持对称输运性质，其中一种策略通过最小化 Kullback-Leibler 散度优化过程差异，为介观系统设计与控制提供改进方案。
2025-10-31 cond-mat.stat-mech
Negative differential conductivity in Heisenberg XXZ chain far from equilibrium
本文报道了有限Heisenberg XXZ自旋1/2链在绝缘区（J_x < J_z）中远离平衡态的量子自旋输运的负微分电导。这种现象是重现解析为N=4自旋的小链，并进一步分析数值，高达N=16，使用一个有效的纯态模拟与随机自旋浴。
2007-04-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Transport Far From Equilibrium --- Uniform Shear Flow
将BGK模型动力学方程应用于稳定均匀剪切流附近的空间非均匀状态。参考稳态的剪切速率可以很大，因此所考虑的状态包括那些远离平衡的状态。单粒子分布函数精确地计算到流体动力场梯度与参考状态下的值的偏差的一阶。得到了相应的非线性流体力学方程，并将输运系数确定为剪切速率的显函数。详细研究了线性流体动力学方程的谱，并讨论了与平衡涨落谱的定性差异。在长波长的不稳定性的条件进行了鉴定和讨论。
1997-05-14 cond-mat.stat-mech
Steady-state distribution function for a gas of independent electrons far from equilibrium
在固定矩的约束下，利用熵产生率最小化方法，得到了独立电子气与处于局部热平衡的介质相互作用的准定常非平衡分布函数.结果不限于平衡附近的区域（线性响应），并提供了一个封闭的相关的广义流体动力学方程的电子气的任意数量的时刻。除了访问远离平衡态，该方法提供了一个有用的描述介观导体中的半经典输运，特别是因为宏观接触可以自然地考虑。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Yang-Lee and Fisher zeros generalized on some far-from-equilibrium systems
提出了两个热浴耦合远离平衡系统的Yang-Lee零点和Fisher零点的推广。对于在配分函数零点的背景下表现出复杂行为的极小模型，得到了Yang-Lee零点，并提供了一种分析处理。这类模型可以看作是最简单的模型，类似于平衡态的伊辛模型。得到的广义杨-李零点的分布显示出这些简单模型的非平凡行为。
2008-04-20 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Strong bonds and far-from-equilibrium conditions minimize errors in lattice-gas growth
我们利用计算机模拟研究了粒子结构在格子气中的逐层生长，并以引入空位的数量作为生长结构质量的度量。通过利用结构质量之间的动态标度关系在平衡和出平衡，我们确定，最好的结构质量得到，固定的观察时间，与强相互作用和远离平衡的增长条件。这一结果与通常的假设相反，即弱相互作用和温和的非平衡条件是最好的方法，以尽量减少组装过程中的错误。
2017-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mean-field 'Temperature' in Far From Equilibrium Systems
我们计算了与热浴接触的布朗系统的非平衡平均场“温度”。我们考虑两种不同的情况：在强外力存在下的平衡浴和非平衡浴。通过证明广义涨落耗散关系的存在，这个平均场“温度”可以用来描述一个非平衡系统，如果它是在热平衡与上述平均场“温度”的热浴。我们将我们的结果应用到化学反应中存在的外力显示如何化学平衡和Kramers速率常数修改这些部队的存在。
2011-06-29 cond-mat.stat-mech
Comparison of far-from-equilibrium work relations
最近的理论预测和实验测量表明，平衡自由能差可以从指数平均的非平衡功值。这些结果在结构上类似，但不等同于近三十年前由Bochkov和Kuzovlev得出的预测，这些预测也是以指数平均值表示的，但不涉及自由能差异。在本文中，这两组结果之间的关系进行了阐述，然后说明了一个本科层次的可解模型。该分析还有助于澄清在热力学系统偏离平衡的背景下使用的功的不同定义的物理解释。
2006-12-12 cond-mat.stat-mech
Brownian motors: noisy transport far from equilibrium
研究了远离热平衡的空间周期系统中的输运现象。主要强调的是在所谓的布朗电机（棘轮），即耗散动力学的存在下的热噪声和一些原型扰动，驱动系统的平衡，而不引入先验的一个明显的偏见到一个或另一个方向的运动的定向运输。定向电流的出现（或不出现）的对称性条件，其反转后的某些参数的变化，和定量的理论预测特定的模型进行了审查，以及各种各样的实验实现和生物学应用，特别是分子马达的建模。扩展包括量子力学和集体效应，哈密顿棘轮，空间无序的影响和扩散输运。
2001-09-04 cond-mat.stat-mech
Far from equilibrium maximal principle leading to matter self-organization
在这项工作中，一个极值原理驱动系统的无结构粒子远离平衡态的演化是通过使用随机量子流体动力学类比。对于经典相位（即，量子相关性在小于平均分子间距离的距离上衰减）远离平衡的动力学方程可以以福克-普朗克方程的形式表示，该方程的相空间速度矢量使能量型函数（在此称为随机自由能）的耗散最大化。在平衡态附近，最大随机自由能量耗散与Prigogine最小熵产生原理是相容的。此外，在弹性分子碰撞和无化学反应的情况下，在远离平衡态的准等温条件下，理论表明最大随机自由能量耗散退化为最大自由能量耗散.随着随机自由能量耗散率趋于最高，系统可以向具有更高自由能的状态过渡。假设在不可压缩的普通流体中，自由能的增加几乎是由熵的减少引起的，物质的自组织就成为可能。当存在化学反应或相关的热梯度时，该理论强调了可能违反Sawada关于最大自由能量耗散的阐述。该模型将Prigogine的近平衡最小熵产生原理和Sawada的远离平衡最大能量耗散原理描述为一个独特理论的两个互补原理，后者是更一般的最大随机自由能量耗散原理的一个特例.
2013-05-09 cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium state in a weakly dissipative model
以一个简单的可解模型为例，讨论了耗散系统的定态在低耗散极限下是否收敛到平衡态的问题。研究了树上的一个驱动耗散零程过程，其中粒子被解释为自由度之间交换的有限能量。树形结构模仿了长度尺度的层次结构;能量在树的顶部注入（“大尺度”），通过树转移，并主要在树的最深分支（“小尺度”）中消散。改变一个参数表征的传输动力学，观察到的过渡，在低耗散限制，准平衡制度和远离平衡，其中耗散通量不消失之间。
2008-12-17 cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium transport with constrained resources
完全不对称简单排斥过程（TASEP）是远离平衡态动力学研究的一个很好的例子。在这里，我们考虑一个TASEP与开放的边界，但施加一个全局约束的粒子总数。换句话说，边界水库和系统必须共享有限的颗粒供应。使用模拟和分析参数，我们得到的平均粒子密度和系统的电流，作为边界速率和粒子总数的函数。如果分子马达的可用性成为一个限速因素，我们的研究结果是相关的生物运输问题。
2008-07-02 cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium processes without net thermal exchange via energy sorting
许多重要的微尺度过程需要远离平衡的条件才能发生，如介观生物反应器，纳米级转子和纳米级质量输送机的功能。然而，实现这样的条件通常是基于强烈影响环境的热特性和系统本身的可控性的能量输入。在这里，我们提出了一个一般类的远离平衡过程，抑制净热交换与环境保持麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布完整。这种新的现象，被称为鬼平衡，从统计取消的过热和过冷的非平衡自由度，自主产生的微尺度能量分选过程的结果。我们提供了一般的条件来观察这种现象，并研究其在微观尺度上操纵能量的影响。结果明确适用于两种机械不同的情况下，一个合奏的旋转偶极子和气体的被困粒子，其中包括各种各样的常见情况下，涉及旋转和平移的自由度。
2011-11-08 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics far from equilibrium: prediction and test for a sheared system
我们报告的完整的统计处理的质点系通过牛顿力相互作用的连续边界驱动流，远离平衡。通过对模型流体的力平衡方程进行数值时间步进，我们测量了模拟中的占据率和过渡率。高剪切速率的模拟数据验证了我们的统计理论预测的不变量，从而表明，一类非平衡稳态的物质，即剪切复杂流体，是服从统计处理的第一原则。
2009-11-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transitions and Scaling in Systems Far From Equilibrium
标度思想和重整化群方法被证明是深刻理解和分类的关键现象在热平衡。在过去的几十年里，这些强大的概念和数学工具被扩展到连续的相变分离不同的非平衡定态驱动的经典和量子系统。与详细的数值模拟和实验室实验相一致，出现了几个突出的动力学普适性类，这些普适性类支配着接近和远离热平衡的大尺度、长时间标度性质。这些涉及到真正的特定临界点，以及整个参数空间区域的稳定状态，显示通用尺度不变性。探索非平稳松弛特性和相关的物理老化标度构成了一个互补的有力手段来表征复杂的平衡系统中的合作动力学。本文通过典型的例子，包括近平衡临界动力学，驱动晶格气体和生长界面，相关主导的反应扩散系统，和基本的流行病模型，描述动态标度功能。
2016-08-26 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Systems : Hard Disks and Harmonic Oscillators Near and Far From Equilibrium
我们将统计力学在平衡态和远离平衡态时的进展与动力系统理论的进展联系起来。我们考虑在三维和四维相空间的小系统的时间可逆的确定性混沌的计算机模拟。这些模型为我们理解平衡和热力学不可逆性的李雅普诺夫不稳定性、分形分布和热约束提供了基础
2016-08-23 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Macroscopic Response Relations for Counting Statistics
University of North Carolina-Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
本研究提出一种适用于任意远离平衡的宏观动力学的参数过渡对称性，导出精确响应关系并通过 Willamowski-Rossler 模型数值验证，为非平衡宏观响应现象提供普适描述。
2025-11-03 cond-mat.stat-mech
Quantum phase transition in a far from equilibrium steady state of XY spin chain
利用量子化的Fock空间的运营商，我们计算的非平衡定态在一个开放的海森堡XY自旋1/2链有限，但大尺寸耦合到马尔可夫浴在其两端。数值和理论的证据给出了一个远离平衡态的量子相变与自旋-自旋关联函数的长程序的自发出现，其特征在于从饱和过渡到线性增长的纠缠熵的大小在算符空间。
2008-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Performance of optimal linear-response processes in driven Brownian motion far from equilibrium
考虑范式驱动的布朗运动，我们对远离平衡点的最优线性响应过程的性能进行了广泛的数值分析。我们专注于过阻尼制度，其中确切的最佳过程是已知的分析，大多数实验操作。这使我们能够比较在线性响应中获得的最佳过程，并使用来自光镊实验的现实参数值来解决它们与实验的相关性。我们的研究结果有助于评估的精确解不存在的情况下，在计算不可逆功的微扰方法的准确性。为此，我们提出了一个性能指标比较的近似最优解的确切。我们的主要结果是，最佳线性响应过程可以表现得令人惊讶的好，甚至远远超出预期。
2022-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics Far from Equilibrium: from Glasses to Black Holes
讨论了玻璃非平衡热力学的框架。它还解释了与物质隔离的黑洞的非平衡热力学。第一和第二定律的黑色动力学和黑洞热力学是一致的，而第三定律处理不同的问题。
2001-03-02 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Equilibrium-like behavior in far-from-equilibrium chemical reaction networks
在平衡化学反应混合物中，存在的分子数服从泊松分布。我们问，当同样是真实的非平衡反应网络的稳定状态，并获得一个基本上完整的答案。特别是，我们表明，具有某些拓扑特征的网络必须有一个泊松分布，无论反应速率。这样的驱动系统也遵循类似的波动耗散定理。我们的结果可能与生物系统和更大的问题，如何平衡的概念可能适用于非平衡系统。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.MN
Reduction of Complex Dynamics in Far-from-equilibrium Systems: Nambu Non-equilibrium Thermodynamics
The Open University of Japan（日本开放大学）；Ochanomizu University（御茶水女子大学）
本文通过Nambu括号形式将强非线性主导的非平衡热力学系统纳入动力学框架，证明复杂非平衡系统可局部简化为Nambu非平衡热力学（NNET）的简单形式，并讨论了扩展该简化时遇到的数学和动力学障碍，提出包含混合高阶张量的广义形式。
2026-01-05 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Arbitrarily slow, non-quasistatic, isothermal transformations
对于一个过阻尼的胶体粒子扩散在一个可控的，虚拟的潜力，在流体中，我们表明，任意缓慢的转换，产生的双阱势的平滑变形，不需要是可逆的。与跨越障碍的时间相比，任意慢的转换确实需要快速，但该时间可能非常长。我们考虑两种类型的循环，等温变换的双阱势。两者都在相同的平衡态中开始和结束，并且都使用相同的基本操作-但顺序不同。通过测量有限周期时间的功并外推到无限时间，我们发现一个变换不需要功，而另一个变换需要有限的功，无论它进行得多么慢。这种差异可以追溯到观察结果，即当时间颠倒时，两种协议在任意缓慢地执行时具有不同的结果。最近推导出一个公式，将工作生产与前向和后向路径概率的相对熵联系起来，预测观察到的工作平均值。
2016-06-10 cond-mat.stat-mech
Canonical formulation of Thermodynamics, and corresponding wave equation for far from equilibrium case
将CPDQ原理推广到一个新的共轭对，得到了平衡态附近热力学演化的Lagrange和Hamilton方程，以及非平衡态的类Schrodinger方程，其中动量f是力学f= p. δq乘积的推广，而坐标q是不可直接观测的.应用到一维盒子中的粒子的情况下，结果与报道的计算和测量热导一致。
2011-09-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Minimum Action Principle for Entropy Production Rate of Far-From-Equilibrium Systems
Saarland University（萨尔兰大学）
本文为远离平衡离散系统推导熵产生率的最小作用量变分原理，统一了耗散、速度极限等关系，并证明最优协议中的端点跳跃（扭结）是减少有限时间熵产生的通用机制。
2026-09-18 cond-mat.stat-mech
Minimum-dissipation principle for synchronised stochastic oscillators far from equilibrium
本文证明远离平衡的q态Potts模型满足线性稳定性-耗散关系，并据此提出最小耗散原理，指出动力学选择耗散最小的稳定非平衡态，适用于任意远离平衡的随机动力学。
2025-01-27 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Observation of universal dynamics in an isolated one-dimensional Bose gas far from equilibrium
我们提供了实验证据的普遍动力学远离平衡在一个孤立的一维玻色气体的放松。在快速冷却淬火之后，系统在时间和空间上表现出与非热固定点的接近相关联的普遍缩放。标度周期内的时间演化由一个单一的普适函数和标度指数描述，与初始状态的具体情况无关。我们的研究结果提供了一个量子模拟的制度，其中迄今为止没有理论预测。这是核查远离平衡的普遍性的关键一步。如果成功的话，这可能会导致一个全面的分类系统的基础上，其普遍性质远离平衡，相关的各种系统在不同的规模。
2018-05-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-dimensional melting far from equilibrium in a granular monolayer
我们报道了在单层振动球中从六方有序固相到无序液相转变的实验研究。随着振动振幅的强度增加，发生转变。位错的密度和位置和取向的关联函数的测量显示的证据位错介导的连续过渡从固相与长程序的液体，只有短程顺序。结果显示了很强的相似性的模拟熔化的硬盘在平衡，尽管事实上，颗粒单层是远离平衡，由于粒子间的耗散和振动强迫的影响。
2005-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic limits on general far-from-equilibrium molecular templating networks
本文研究远离平衡的分子模板网络，证明其信息传输受简单热力学性质约束，并揭示达到极限的系统具有低熵产生及单路径决定的伪平衡状态。
2025-06-09 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Far-from-equilibrium universality in the two-dimensional Heisenberg model
我们描述了与环境隔离的二维量子海森堡磁体的普遍远离平衡态动力学。对于一个广泛的初始条件，我们发现了一个长寿命的普遍预热制度的自相似行为的自旋-自旋相关的特点。我们解析推导出的时空标度指数，并找到很好的协议与数值相空间方法。标度指数是不敏感的初始条件的选择，其中包括相干和非相干自旋态的值的总磁化强度和能量在很宽的范围内。与以前研究的非平衡$O(n)$场论和玻色气体中的自相似动力学相比，我们发现了定性上不同的标度行为，这些标度行为源于自旋模式的存在，这些自旋模式在很长时间内保持无隙，并受到整体SU（2）对称性的保护。我们的预测，这表明一个新的非平衡普适性类，很容易在超冷原子模拟器的海森堡磁铁测试。
2022-07-06 cond-mat.stat-mech
Far from equilibrium energy flow in quantum critical systems
我们研究了强耦合量子临界系统中远离平衡态的能量输运。结合规范引力对偶性、相对论流体力学和量子场论的结果，我们认为长时间的能量传输是通过一个普遍的稳态发生的。这是由提升的热状态描述的。我们确定了这种出现的稳态的传输特性，包括平均能量流及其长期波动。
2013-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Tuning universality far from equilibrium
探讨了远离热平衡的多体系统可能的普适动力学。一个重点是设置在亚稳定的非热状态，表现出关键的属性，如自相似性和独立的细节，如何各自的状态已经达到。它建议，远离平衡的普遍动力学可以被调谐到表现出动态的相变，这些关键属性的定性变化。这是证明的情况下，超流的双组分玻色气体表现出不同类型的长寿命，但非热临界秩序。由实验可调耦合参数的比例控制的标度指数提供了自己作为自然的吸烟枪。这些结果揭示了在远离平衡的领域中预期存在的宇宙现象的财富。
2013-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Dimensional crossover for universal scaling far from equilibrium
本文对限制在横向平面内的非平衡玻色气体进行了动力学有限尺寸标度分析。通过改变横向尺度，我们建立了远离平衡态的泛标度性质的维数交叉。我们的研究结果表明，各向异性系统的动力学普遍行为的某些方面可以分类的分数空间维度。我们讨论了我们的研究结果，鉴于最近的实验结果与准一维设置淬火超冷量子气体。
2021-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
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
The Many Faces of Far-from-equilibrium Thermodynamics: Deterministic Chaos, Randomness or Emergent Order?
远离平衡态的系统在自然界中普遍存在。它们在多样性和复杂性方面也很丰富。因此，理解远离平衡态现象的物理学是一个智力挑战。在本文中，我们重新审视了一个标准的桌面实验，瑞利-B {é}nard对流，探索一些基本问题，并提出了一个新的视角，从第一性原理的观点。非平衡涨落与平衡涨落有何不同，失平衡有序的出现如何打破系统的对称性，或者系统的自由能如何局部分叉以运行类似卡诺的引擎来维持秩序？对这些非平凡问题的探索和研究是本文的重点。
2018-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Fluctuation-dissipation relations far from equilibrium
在平衡附近，系统的所有电流平均消失，波动耗散关系（FDR）将电流的自发波动与其对共轭热力学力扰动的响应联系起来。在平衡状态之外，涨落-响应关系通常涉及额外的非耗散贡献。在这里，在随机热力学的框架中，我们表明，一个平衡的FDR持有内部平衡电流，如果扰动共轭力只影响微观过渡，有助于当前。我们讨论了我们的结果的有效性的物理要求，并将其应用到纳米尺寸的电子器件。
2016-09-02 cond-mat.stat-mech
Expansion potentials for exact far-from-equilibrium spreading of particles and energy
在孤立的量子系统中，当能量或粒子流与哈密顿量交换时，能量和粒子密度移动以均衡任意大的温度和化学电势差的速率有一个涌现的数学描述。具体例子包括具有最近邻相互作用的1D无自旋费米子模型（XXZ自旋链）中的能流、洛伦兹不变理论中的能流或任意维度相互作用玻色气体中的粒子流。即使远离平衡，这些速率也是由态函数控制的，我们称之为“膨胀势”，表示为平衡德鲁德权重的积分。非平衡量和线性响应之间的这种关系意味着德鲁德重量的非平衡麦克斯韦关系。我们通过XXZ链的DMRG计算验证了我们的结果。
2015-11-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Steepest-entropy-ascent quantum thermodynamic modeling of heat and mass diffusion in a far-from-equilibrium system based on a single particle ensemble
本文利用最速熵升原理（SEA）建立了一个非平衡态下局部孤立系弛豫的热力学模型。SEA原理在热力学状态空间中可表示为一个变分原理。该模型是能够达到这样一个系统的Onsager关系。由于没有假设的局部平衡，共轭通量和力，这导致，是固有的系统的状态空间的子空间，并使用亚平衡状态和非平衡密集的属性，它描述了热力学状态空间的子空间之间的非相互平衡状态的概念定义。的Onsager关系示出的是一个热力学运动学特征的系统独立的具体细节的微机械动力学。研究了具有不同约束条件的两种松弛过程（即，守恒定律）对应于热量和质量扩散。在近平衡区的线性行为以及在远离平衡区的非线性行为进行了讨论。热力学关系在平衡和近平衡领域，包括吉布斯关系，克劳修斯不等式，和Onsager关系，推广到远离平衡领域。在内禀共轭通量和力所围成的空间中，用二次耗散势表示变分原理。作为一个应用，该模型被应用到一个系统的热量和质量扩散的单粒子系综表示，这也可以适用于一个简单的系统的许多粒子。在近平衡状态下，导出了唯象输运系数。
2016-01-12 cond-mat.stat-mech
Negative differential conductivity in far-from-equilibrium quantum spin chains
我们发现，当一个有限的各向异性海森堡自旋1/2链的间隙制度被驱动远离平衡，相反极化的铁磁畴建立在链的边缘，从而抑制量子自旋输运。因此，出现负微分电导率状态，其中增加驱动减小电流。上述结果解释的磁振子局域化，并示出了对可积性的破坏结构稳定。
2009-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
