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相干态路径积分与粗粒化有效随机运动方程:从反应扩散到随机沙堆

统计力学 2016-04-20 v2 无序系统与神经网络

摘要

我们推导并研究了用于非平衡过程的两种不同形式体系:相干态路径积分和有效的粗粒化随机运动方程。我们首先以湮灭过程 A+AAA+A\to A 为例,研究相干态路径积分及其对应的场论。该场论包含反直觉的四阶顶点。我们展示了如何将这些顶点解释为首达问题。将相干态路径积分重构为随机运动方程时,噪声通常会变为虚数。这不仅使其难以解释,还会导致有限时间下的收敛性问题。随后,我们展示了如何构造一种具有实噪声的有效粗粒化随机运动方程。该过程在精神上类似于 Ising 模型平均场近似的推导及其有效场论的构建。最后,我们将我们的发现应用于随机 Manna 沙堆。我们表明相干态路径积分是不适用的,或者至少是不方便的。作为替代方案,我们推导并求解了其平均场近似,并利用它构建了一个具有实噪声的粗粒化随机运动方程。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.06514,
  title  = {Coherent-state path integral versus coarse-grained effective stochastic equation of motion: From reaction diffusion to stochastic sandpiles},
  author = {Kay Jörg Wiese},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06514},
  year   = {2016}
}

备注

29 pages, 33 figures. This is a pedagogic introduction to stochastic processes, their modeling, and effective field theory. Version 2: writing improved + a new appendix