拥挤打破偏置随机游走中转移时间的前向/后向对称性

自然过程的微观机制常通过随机游走模型分析局域粒子转移来理解。这是因为这些模型恰当地刻画了分子层面的动态过程并提供了清晰的物理图像。近期理论研究有一个惊人发现：在复杂系统中，分子前向/后向转移时间相对于动力学中局域偏置的对称性可能被打破，下坡可能比上坡耗时更长。这些现象的物理起源仍未被完全理解。本文通过精确可解的离散状态随机模型，更细致地探究前向/后向转移时间对称性破缺的微观特征。特别地，我们考虑四格点周期晶格上两个随机游走者的具体情形，以此表示具多路径的通用系统。研究发现，转移时间的不对称性取决于若干因素，包括偏离平衡的程度、粒子拥挤以及动态性质的测量方法。我们的理论分析表明，转移时间的不对称性可通过实验探究，以通过定量测量局域偏离平衡程度与拥挤程度来确定自然过程的重要微观特征。