非平衡系统熵的直接测量与 Gibbs-Shannon 形式一致
统计力学
2018-01-04 v2
摘要
随机热力学将经典热力学扩展到与一个或多个热浴接触的小系统。它能够考虑热涨落的影响，并描述远离热力学平衡的系统。一个基本假设是，Shannon 熵的表达式是此类情形下非平衡系统熵的恰当描述。在此，我们首次实验测量了该函数。我们的系统是水中的微米级胶体颗粒，置于由反馈阱产生的虚拟双势阱中。我们测量了擦除一小部分比特信息所需的功，并表明其受限于两态系统的 Shannon 熵。此外，通过直接测量慢协议的可逆性，我们能够明确区分能够与不能达到预期热力学边界的协议。
引用
@article{arxiv.1703.07601,
title = {Direct measurement of nonequilibrium system entropy is consistent with Gibbs-Shannon form},
author = {Momčilo Gavrilov and Raphaël Chétrite and John Bechhoefer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07601},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 3 figures, and supplemental material