熵产生的 excess、housekeeping 与 coupling 部分的几何分解
统计力学
2022-09-14 v2
摘要
对于由时变力与非保守力共同驱动而远离平衡的通用过阻尼 Langevin 动力学,其熵产生率可分解为两个正项,称为 excess 熵与 housekeeping 熵。然而,这种分解并不唯一:存在两种不同的分解,一种由 Hatano 和 Sasa 提出,另一种由 Maes 和 Netočný 提出。在此,我们建立了这两种分解之间的联系并给出了简单的几何解释。我们表明这导致熵产生率被分解为三个正项,我们分别称之为 excess、housekeeping 与 coupling 部分。coupling 部分刻画了时变力与非保守力之间的相互作用。我们还推导了在 Hatano-Sasa 与 Maes-Netočný 分解下 excess 与 housekeeping 熵的热力学不确定性关系,并表明所有量均服从积分涨落定理。我们利用一个受拖拽粒子处于非保守力场中的可解例子说明了这种三项分解。
引用
@article{arxiv.2202.04331,
title = {Geometric decomposition of entropy production into excess, housekeeping and coupling parts},
author = {Andreas Dechant and Shin-ichi Sasa and Sosuke Ito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04331},
year = {2022}
}
备注
26 pages, 7 figures