非平衡态下的涨落-响应不等式

我们以涨落-响应不等式(FRI)的形式提出了一种关于任意非平衡态附近响应的新方法。我们研究了一个可观测量对底层随机动力学扰动的响应。我们发现响应的幅度由上界限定于未扰动系统中该可观测量的涨落以及描述扰动与未扰动系统的概率密度之间的 Kullback-Leibler 散度。这在线性响应与信息论概念之间建立了联系。我们表明在许多物理情形下,相对熵可以用物理可观测量表示。作为该 FRI 的直接推论,我们证明对于稳态粒子输运,微分迁移率由扩散率限定。对于正比于局域平均速度的虚扰动,我们恢复了稳态输运过程的热力学不确定性关系(TUR)。最后,我们利用 FRI 推导了不确定性关系对任意动力学的推广,其中涉及该可观测量的高阶累积量。我们给出一个显式例子,其中 TUR 被违背但其推广以等式形式满足。