三个硬圆盘笼破的自由能景观

我们使用一个限制在圆形围栏内的三个布朗圆盘的模型，研究了稠密硬圆盘系统中的笼破现象。该系统具有六维构型空间，但可以等价地视为探索一个对称的一维自由能景观，该景观包含两个被能量势垒分隔的能量极小值。确切的自由能景观可以作为系统尺寸的函数进行计算。模拟结果表明，当能量势垒较大时，笼破事件之间的平均时间遵循 Arrhenius 标度。我们还讨论了使用一维表示来理解多维空间动力学的一些后果，例如扩散获得空间依赖性以及自由能空间导数的不连续性。