信息引擎中的效率涨落与噪声诱导的制冷机到加热器相变
统计力学
2020-09-01 v2 软凝聚态物质
摘要
理解含噪声信息引擎是非平衡物理的一个基本问题，尤其在受细胞内热涨落和主动涨落扰动的生物分子系统中。根据广义热力学第二定律，这些引擎的效率受通过其含噪声反馈回路的互信息所限制。然而，互信息与能量之间相互作用的直接测量迄今难以实现。为允许此类考察，我们在此探索了含噪声胶体信息引擎的完整相空间，并研究了由互信息与提取功的随机性导致的效率涨落。我们发现平均效率在非零噪声水平处最大，此时效率分布由双峰切换为单峰，且随机效率常超过1。我们确定了一条定义制冷机到加热器转变的异常噪声驱动平衡态线，并检验了连续引擎的广义积分涨落定理。
引用
@article{arxiv.1911.09833,
title = {Efficiency fluctuations and noise induced refrigerator-to-heater transition in information engines},
author = {Govind Paneru and Sandipan Dutta and Takahiro Sagawa and Tsvi Tlusty and Hyuk Kyu Pak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09833},
year = {2020}
}