耗散限制远离平衡态的跃迁率放大
统计力学
2021-04-28 v2 软凝聚态物质
生物物理
化学物理
摘要
复杂系统可将非平衡力施加的能量转化为调节其在长寿命状态间跃迁速率的手段。尽管这种行为在自然和人工系统中普遍存在,目前仍缺乏将跃迁率增强与耗散能量相关联、或限定给定能量消耗下可实现的增强程度的通用框架。我们利用统计热力学的最新进展构建了这样一个框架,可用于深入理解远离平衡态的跃迁机制。我们表明,在一般条件下,存在一个基本的速度极限,将跃迁过程中耗散的典型过量热与可实现的速率放大相关联。我们在自主确定性外部驱动协议下扩散势垒穿越的典型例子中说明了这一权衡。在这两种情况下,我们发现速度极限紧密约束了速率增强。
引用
@article{arxiv.2009.04481,
title = {Dissipation bounds the amplification of transition rates far from equilibrium},
author = {Benjamin Kuznets-Speck and David T. Limmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04481},
year = {2021}
}
备注
Main: 8 pages, 3 figures. Supplemental Material: 8 pages, 3 figures