欠阻尼朗之万动力学中的熵产生

熵产生是非平衡物理中的一个核心量，因为它监测热力学变换过程中的能量耗散、不可逆性和自由能差异。然而，由于对系统动力学的访问有限，熵产生的估计在理论和实验上都具有挑战性。对于过阻尼朗之万动力学和马尔可夫跳跃过程，最近提出从热力学不确定关系出发，短时累积量电流可用于估计熵产生，而无需了解动力学。然而，欠阻尼朗之万系统中熵产生的估计仍然是一个活跃的挑战。为解决此问题，我们推导了一个修正的TUR，将两个特定新电流（一个累积量电流和一个随机电流）的统计量与系统的熵产生联系起来。这两个不同但相关的电流用于约束修正TUR中的熵产生。一个亮点是，总存在一族电流使得不确定关系饱和，即使对于长时间平均和非稳态场景也是如此。另一个亮点是，我们的方法仅需要有限的动力学知识——具体来说，阻尼系数与质量之比以及扩散常数。该不确定关系允许估计过阻尼和欠阻尼朗之万动力学的熵产生。我们通过应用于几个欠阻尼系统的数值验证了该方法，以强调在非平衡朗之万系统中获得熵产生的灵活性。