Universality Class of the Reversible-Irreversible Transition in Sheared Suspensions
悬浮在粘性流体中的非布朗粒子在很低的雷诺数下受到振荡剪切时,随着应变幅值或体积分数的增加,它们表现出显著的动态相变,将可逆行为与不可逆行为分离开来。我们提出了一个简单的模型,这种现象的基础上,我们认为,这种转变在于保守的DP模型的普遍性类,或等价地,甘露模型。这导致大量的实验观测的标度行为的预测。因此,振荡剪切下的非布朗悬浮液可能构成第一个实验实现的非活性相变,这是不是在常规的定向渗流的普适类。
2009-07-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum Brownian Motion: proving that the Schmid transition belongs to the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless universality class
Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);SPIN-CNR(凝聚态物理特殊相互作用中心(CNR));The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN(理化学研究所基础量子科学项目(FQSP),TRIP总部)
研究量子布朗粒子在周期势场中的平衡性质,证明Ohmic regime中的Schmid转变属于Berezinskii-Kosterlitz-Thouless普遍性类,通过有限尺寸标度分析揭示关联函数的对数衰减特性。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Critical behavior of active Brownian particles: Connection to field theories
我们探讨了活跃的布朗粒子,一个最小的粒子为基础的模型,活性物质,和标量场之间的关系。两者都显示出一种类似于液体-气体的相变,其朝向致密液体与稀释活性气体的稳定共存,该稳定共存终止于临界点。然而,基于粒子的模型参数和控制场论的有效系数之间的全面映射尚未建立。我们讨论了相互矛盾的最近的数值结果的临界指数的活动布朗粒子在两个维度。从中间有效流体动力学方程出发,我们提出了一种新的构造的标量序参量的活性布朗粒子,产生“活性模型B+"。我们认为,一个关键的成分是密度和极化之间的耦合的粒子电流。接近二维的重整化流表现出一对微扰不动点,它们限制了威尔逊-费舍尔不动点的吸引域,从这个角度来看,二维中活跃布朗粒子的临界行为是由一个不同于威尔逊-费舍尔的强耦合不动点控制的,不一定对应于伊辛普适性。
2022-02-08 cond-mat.stat-mech
Universality and ambiguity in extremes of anomalous diffusion
University of Utah(犹他大学)
研究异常和正常扩散模型中最快首次通过时间的普遍性与模型特异性,揭示亚扩散可能比正常扩散更快,但参数范围依赖具体模型存在歧义。
2026-04-11 cond-mat.stat-mech math.PR
Dynamical Correlations for Vicious Random Walk with a Wall
构造了一个一维不相交布朗粒子系统作为Fisher恶性随机游动模型的扩散标度极限。布朗粒子在时间$N$从原点开始,并经历相互回避的运动,直到有限的时间$t=T$。步行者之间的动态关联函数的情况下,在原点处的墙壁准确地评估。取一个渐近极限$N \to \infty$,我们观察到动力学关联的不连续跃迁。它进一步表明,恶性步行模型与墙是等价的参数随机矩阵模型描述Bogoliubov-deGennes普适类之间的交叉。
2003-03-12 cond-mat.stat-mech
Height distribution tails in the Kardar-Parisi-Zhang equation with Brownian initial conditions
对于稳定的界面生长,由Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程在1 + 1维,在长时间的界面高度的典型波动描述的Baik-Rains分布。最近Chhita等人[1]使用完全不对称简单排斥过程(TASEP)研究了具有任意扩散常数的布朗界面的KPZ普适类系统的高度涨落。他们表明,有一个单参数的长期分布族,由初始随机高度分布的扩散常数参数化。他们还使用Monte Carlo(MC)模拟数值计算了这些分布。在这里,我们解决这个问题的分析和集中在短时间内的分布尾巴。我们确定(拉伸指数)的高度分布的尾部应用最佳波动方法(OFM)的KPZ方程。我们认为,通过与其他初始条件的类比,“慢”尾在任意时刻都成立,因此为文献[1]中研究的长时间分布族提供了一个适当的渐近解。我们验证了这一假设进行大规模MC模拟的TASEP与并行更新规则。由OFM预测的“快”尾,在足够大的高度上,也被期望在任意时间保持。
2017-10-31 cond-mat.stat-mech
Collective behavior of independent scaled Brownian particles with renewal resetting
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(拉卡物理学研究所,耶路撒冷希伯来大学)
研究N个独立粒子在随机重置下的异常扩散波动,揭示系统半径和质心的统计特性,发现半径波动属于Gumbel universality类,质心大偏离呈现异常标度行为。
2026-03-16 cond-mat.stat-mech
Universality of giant diffusion in tilted periodic potentials
该研究提出带飞行时间的有偏连续时间随机游走模型,结合更新理论推导扩散系数,证明倾斜周期势下巨扩散峰行为的普适性,并给出锯齿势下相关物理量的温度依赖关系。
2025-06-16 cond-mat.stat-mech
Critical properties of the Susceptible-Exposed-Infected model with correlated temporal disorder
本文研究了Bethe晶格在长程关联时变环境噪声作用下的Susceptible-Exposed-Infected模型的非平衡相变的临界性质.我们发现,时间噪声是微扰相关的改变的普遍性类(平均场)的动力学渗流到异国情调的无限噪声普遍性类的接触过程模型。我们的分析结果是基于一个映射到一维分数布朗运动与吸收壁,并证实了蒙特卡罗模拟。与接触过程不同的是,我们的理论还预测,在长时间限制下,很难观察到相关的活动时间Griffiths相。最后,我们还显示了无限噪声和紧凑的定向渗透普适类之间的等价性,通过将SEI模型中存在的时间无序的Domany-Kinzel元胞自动机在紧凑的集群的限制。
2020-09-16 cond-mat.stat-mech
Single-file dynamics of colloids in circular channels: time scales, scaling laws and their universality
在胶体系统中,布朗运动来自与溶质和溶剂组分的特征动力学相关的时间和长度尺度的大量分离。这种尺度的分离在胶体动力学中产生了几个时间机制,当与粒子之间的相互作用、约束条件和状态变量(如密度和温度)的影响相结合时。一些例子是在二维和三维开放系统中的短时间和长时间制度,以及沿直线的单列动力学中观察到的扩散和亚扩散制度。这项工作研究的方式,其中一个限制几何诱导新的时间尺度。我们报告的动态相互作用的胶体粒子沿一个圆圈移动相结合的启发式理论分析所涉及的尺度,布朗动力学计算机模拟,和视频显微镜实验与顺磁性胶体局限于光刻圆形通道进行外部磁场。该系统显示四个时间制度,在这个顺序:一维自由扩散,单文件子扩散,自由集群旋转扩散,和预期的饱和度,由于限制。我们还报告的均方角位移和交叉时间从缩放参数,准确地再现实验和模拟的解析表达式。我们的通用方法可用于预测许多其他受限物理系统的长时间动态。
2021-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Negative large deviations of the front velocity of $N$-particle branching Brownian motion
该研究利用宏观涨落理论分析一维$N$粒子分支布朗运动前沿速度的负大偏差,确定了不同速度区间的速率函数特征,发现临界负速度下系统存在二阶动力学相变。
2024-12-08 cond-mat.stat-mech
Critical dynamics of ballistic and Brownian particles in a heterogeneous environment
研究了经典示踪粒子在随机、无序介质中局域化跃迁附近的动力学性质。对于服从牛顿和扩散运动的洛伦兹模型在微观尺度上,我们已经进行了大规模的计算机模拟,证明了在很长一段时间内的过渡附近的普遍性。描述从异常传输到扩散运动的交叉的标度函数被发现变化非常缓慢,并且在时间上跨越至少50年。为了提取尺度函数,必须考虑对尺度的主要普适修正。我们的研究结果表明,具有不同指数的表观幂律一般会发生,并主导实验可访问的时间窗口,只要覆盖十年的长度尺度的异质性。我们提取不同的长度尺度,量化的非高斯参数的空间异质性,并证实了我们的结果通过一个彻底的有限大小的分析。
2007-12-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modified Family-Vicsek Scaling and Probability Distributions for Brownian Castle Interfaces
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
研究布朗城堡界面生长模型,通过数值验证其界面宽度呈现修正的家族-维塞克标度性质,得出生长指数和粗糙度指数,发现短时间标度修正,还揭示了高度概率分布与简单高斯行为的偏差及高度变化概率分布的形式。
2026-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Behavior and Dynamics of Active Brownian Particles in an Alignment Field
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Indian Institute of Technology, Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
通过计算机模拟研究二维均匀定向场中自驱动布朗粒子的相行为与动力学,计算气液共存相边界及临界指数,发现其不属于2D Ising普适类,并表征了旋节线分解动力学。
2024-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical Correlations among Vicious Random Walkers
研究了一维布朗粒子的不相交运动。该系统被构造为Fisher恶性随机游动的扩散标度极限。N个粒子在时间t=0从原点开始,然后经历相互回避的布朗运动,直到有限时间t=T。在短时间限制$t \ll T$内,粒子分布由随机矩阵的高斯酉包络(GUE)渐近描述。在结束时刻t = T,它与高斯正交包络(GOE)的相同。布朗运动一般由t=0和t=T之间的多个时刻$t_1,t_2,..., t_M$粒子间的动力学关联来描述。我们表明,最一般的动力学之间的关联任意数量的粒子在任意数量的时间被写入的形式四元数行列式。在极限$N \to \infty$的相关性的渐近形式进行评估和观察到的普适类从GUE到GOE的不连续过渡。
2002-02-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality and time-scale invariance for the shape of planar Lévy processes
对于一类广泛的平面马氏过程,即满足一定条件的Lévy过程(在布朗运动和Lévy飞行的情况下有效的\textit{eg}),我们建立了一个精确的、普适的公式来描述样本路径的凸包形状.我们确实表明,连接路径的点由延时$Δτ\in \left[Δτ_1, Δτ_2\right]$分开的边缘的平均数等于$2\ln \left(Δτ_2 / Δτ_1 \right)$,而不管过程的增量的具体分布,也不管它的总持续时间$T$。当时标乘以任何常数时,该公式也表现出不变性。除了理论上的重要性,我们的结果提供了新的见解,关于二维物体的形状建模的随机过程的样本路径(\textit{eg}聚合物链):特别是在总时间内(或参数)持续时间$T$,凸包上的平均边数(“切断”以丢弃连接由比某个$Δτ< T$短的时间间隔分离的点的边缘)将由$2 \ln \left(\frac{T}{Δτ}\right)$给出。因此,它只会缓慢地增长,而不是以更高的速度增长。
2014-05-09 cond-mat.stat-mech math.PR
Non-equilibrium phase transition in the Brownian Ising Model: field theory, renormalization group, and exact results
Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Department of Physics, University of Chicago(芝加哥大学物理系);Joseph Henry Laboratories of Physics, Princeton University(普林斯顿大学约瑟夫·亨利物理实验室);Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics, Princeton University(普林斯顿大学刘易斯-西格勒整合基因组学研究所)
对布朗伊辛模型进行场论重整化群分析,用Martin-Siggia-Rose形式和ε展开,发现密度 - 序参耦合在四维以下相关,驱动系统至新非平衡不动点,计算临界指数并得出相关关系。
2026-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Maximum of an Airy process plus Brownian motion and memory in KPZ growth
我们得到了几个精确的结果普遍分布的最大值的Airy $_2$过程减去一个抛物线,加上一个布朗运动,与应用程序的1D Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)随机增长普适类。这允许获得(i)对于大的时间间隔,液滴初始条件的两次高度相关性的通用极限,例如$C_{\infty} = \lim_{t_2/t_1 \to +\infty} \overline{h(t_1) h(t_2)}^c/\overline{h(t_1)^2}^c$,具有$C_{\infty} \approx 0.623$,以及条件矩,其量化时间演化中的遍历性破坏;(ii)在相同的限度内,长度为$t_2$的定向聚合物的中点位置$x(t_1)$的分布,(iii)有台阶的静止KPZ中的高度分布。这些结果是从KPZ连续方程的复制Bethe分析中导出的,在大的时间限制下具有“解耦假设”。他们同意并确认,只要他们可以比较,(i)我们最近的尾部结果的两次KPZ与德Nardis,检查在实验中与竹内,(ii)最近的结果Maes和Thiery的中点位置。
2017-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Universality in stochastic exponential growth
最近的单个细菌细胞的成像数据显示,它们的平均大小随时间呈指数增长,并且当通过它们的平均值重新缩放时,它们的大小分布崩溃为单一曲线。一个类似的结果适用于划分时间分布。需要一个模型来描述这些伸缩行为的最低要求。我们将随机指数增长的微观理论表述为解释这些观察结果的主方程,与现有的随机指数增长的定量模型(例如,Black-Scholes方程或几何布朗运动)。我们的模型,随机欣谢尔伍德循环(SHC),是一个自催化反应循环,其中每个分子物种催化下一个的生产。通过找到精确的解析解的SHC和相应的第一次通过时间的问题,我们发现指数增长和分裂的波动的普遍签名。该模型使最小的假设,我们描述了如何更复杂的反应网络可以减少到这样一个循环。因此,我们期望在导致指数增长的随机过程中发现类似的标度,这些随机过程出现在不同的背景下,如宇宙学,金融,技术和人口增长。
2014-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.CB
Teaching renormalization, scaling, and universality with an example from quantum mechanics
本文讨论了被限制在半线$x > 0$中的粒子的量子力学,其中势能为$-1/4 < α< 0$的$V = α/x^2$。已知可以定义两个标度不变理论。通过正则化的近原点行为的潜在的一个有限的正方形井与可变宽度$b$和深度$g$,它是如何显示这两个标度不变的理论占据不动点的结果$(b,g)$ -空间的哈密顿量。一个重整化群流存在于这个空间和标度变量存在于附近的不动点。因此,调节理论的传播子在不动点附近具有齐次标度律。使用重整化群的参数,它是可能的辨别的功能形式的传播长距离和长的虚时间,从而证明在何种程度上不动点控制的行为的截止理论。通过保持宽度固定,只改变阱深,我们展示了束缚态的平均位置如何随着$g$接近临界值而发散。它被证明,指数表征的分歧是普遍的意义上说,它的值是独立的调节器的选择。讨论了结果的两种经典解释:实直线上的标准布朗运动和具有指定边界条件的一维粒子链的自由能。在前一个示例中,$V$作为Feynman-Kac公式中期望值的一部分出现。在后一个例子中,$V$作为链的背景势出现,延伸性的损失由普适幂律决定。
2018-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universality of local spectral statistics of products of random matrices
我们推导出精确的解析表达式的产品的$M$ Ginibre矩阵的大小$N$在双标度极限$M,N\rightarrow \infty$的奇异值的关联函数。奇异值统计量是由一个决定性的点过程与GUE统计量和Dirac-delta(栅栏)统计量之间的插值内核。在热力学极限$N\rightarrow \infty$中,插值参数由极限商$a=N/M$给出。我们的目标之一是找到一个明确的形式的内核在硬边,在散装和软边的任何$a$。我们发现,除了标准的标度制度,有一个新的过渡制度之间的硬边和散装插值。我们猜想,这些结果是普遍的,他们适用于广泛的一类产品的随机矩阵的高斯吸引力盆地,包括相关矩阵。我们证实了这一猜想的数值模拟。此外,我们证明了所考虑的随机矩阵乘积的局部谱统计量与Dyson布朗运动的局部谱统计量是相同的,其初始条件由等距{位置}给出,但关键的区别是这种等价性仅在局部成立.最后,我们已经确定了一个介观光谱尺度的软边缘,这是至关重要的频谱展开。
2020-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph