化学反应网络中的守恒律与功涨落关系

我们为由化学主方程描述的开放化学反应网络（CRN）建立了非平衡热力学描述。CRN 的拓扑性质及其守恒律被证明起着关键作用。它们用于将熵产生分解为势能变化与两项功贡献：第一项来自外部受控化学恒定浓度随时间的依赖变化，第二项来自非保守力维持穿过系统的流。这两项功共同满足 Jarzynski 与 Crooks 涨落定理。在无功情况下，随着系统弛豫到平衡，动力学使势能最小化，且其平衡值与最大熵原理一致。一个广义 Landauer 原理也成立：创造非平衡态所需的最小功是该态相对于其在无任何功时达到的平衡值的相对熵。