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(2+1)维SOS表面在墙上的动力学:熵排斥导致的慢混合

概率论 2014-07-25 v3 数学物理 math.MP

摘要

我们研究在L×LL\times LZ2\mathbb{Z}^2盒子中,具有零边界条件、大逆温β\beta下,硬墙之上、远天花板之下的(2+1)D(2+1)\mathrm{D}固体-固体(Solid-On-Solid)模型的格劳伯动力学。Bricmont、El Mellouki和Fr\"{o}hlich [J. Stat. Phys. 42 (1986) 743-798]曾证明,地板约束会引发熵排斥效应,将表面提升至平均高度H(1/β)logLH\asymp(1/\beta)\log L。作为理解熵排斥对格劳伯动力学影响的关键步骤,我们确定了平衡高度HH至多相差一个加法常数:H=(1/4β)logL+O(1)H=(1/4\beta)\log L+O(1)。然后我们证明,从零初始条件出发,表面通过一系列连续能级之间的亚稳态跃迁上升到最终高度HH。从高度h=aHh=aHa(0,1)a\in(0,1))跃迁到高度h+1h+1的时间大约为exp(cLa)\exp(cL^a),其中c>0c>0为常数。特别地,动力学的混合时间在LL上指数大,即TMIXecLT_{\mathrm{MIX}}\geq e^{cL}。我们还给出了匹配的上界TMIXecLT_{\mathrm{MIX}}\leq e^{c'L},这需要对低温下高度轮廓的统计进行具有挑战性的分析,并引入新的耦合思想和技术。最后,为了强调熵排斥的作用,我们证明如果没有高度为零的地板约束,混合时间不再在LL上指数大。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.6884,
  title  = {Dynamics of $(2+1)$-dimensional SOS surfaces above a wall: Slow mixing induced by entropic repulsion},
  author = {Pietro Caputo and Eyal Lubetzky and Fabio Martinelli and Allan Sly and Fabio Lucio Toninelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.6884},
  year   = {2014}
}

备注

Published in at http://dx.doi.org/10.1214/13-AOP836 the Annals of Probability (http://www.imstat.org/aop/) by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org)