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同时受非泊松重置协议作用的布朗粒子中的动态涌现关联

统计力学 2026-01-28 v2

摘要

我们考虑一维 NN 个独立布朗粒子气体,它们受到同时随机重置的作用,重置间隔时间服从一般等待时间分布 ψ(τ)\psi(\tau)。这包括著名的泊松情况,即 ψ(τ)=rerτ\psi(\tau)=re^{-r\tau},并推广到更一般的重置类别,如重尾分布和有界分布。我们证明,同时重置会动态地产生粒子之间的关联。这些关联随时间增长,最终驱动系统进入强关联的非平衡定态(NESS)。利用重置动力学的更新结构,我们推导出了 NESS 中粒子位置的联合分布的显式解析表达式。我们证明 NESS 具有条件独立同分布(CIID)结构,这使我们能够对任意 ψ(τ)\psi(\tau) 精确计算各种物理可观测量。这些可观测量包括平均密度、极值与顺序统计量、相邻粒子之间的间距分布以及全计数统计,即给定以原点为中心的区间内粒子数的分布。我们讨论了对于重置协议 ψ(τ)\psi(\tau) 的不同选择,这些可观测量的大 NN 标度行为的普适特征。我们的结果提供了一个随机控制的有趣示例,通过调节重置间隔分布 ψ(τ)\psi(\tau),可以在多体系统中生成一类可调且可解的强关联 NESS。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.06658,
  title  = {Dynamically emergent correlations in Brownian particles subject to simultaneous non-Poissonian resetting protocols},
  author = {Gabriele de Mauro and Marco Biroli and Satya N. Majumdar and Gregory Schehr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06658},
  year   = {2026}
}

备注

33 pages, 11 figures. Published version of the paper