从短时瞬态计算非平衡输运：从洛伦兹气体到一维链中的热传导
统计力学
2026-03-11 v2 数学物理
math.MP
计算物理
摘要
我们测试了瞬态时间关联函数（TTCF）方法以计算非平衡输运系数，突出其与标准时间平均方法的概念和实际差异。虽然时间平均从长期稳态轨迹中提取输运属性，并丢弃瞬态动力学，但 TTCF 采用互补策略：它利用外部扰动发生后短时间瞬态中所包含的信息，同时丢弃一旦达到平稳性的长期演化。我们重新审视了 TTCF 的理论框架，并通过代表性案例研究进行数值评估，包括洛伦兹气体和一个由具有非谐和制约势的振子链构成的众多体系。通过与时间平均直接比较，我们显示对于洛伦兹气体，TTCF 在线性和非线性范式中均能获得一致的输运系数，且计算成本较低。此外，TTCF 在线性响应范式中显示出优越的精度，并在非均匀性情形下保持可靠性，揭示了相空间中不同行为区域的存在，以及相变的可能性。对于非谐和链，结果表明 TTCF 是数值研究非平衡输运的可扩展且高效的替代方法。
引用
@article{arxiv.2602.21901,
title = {Computing Nonequilibrium Transport from Short-Time Transients: From Lorentz Gas to Heat Conduction in One Dimensional Chains},
author = {Davide Carbone and Vincenzo Di Florio and Stefano Lepri and Lamberto Rondoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.21901},
year = {2026}
}