活性运动对热环境下目标搜索中的重置策略有何益处？

随机重置近期已在 various 物理和生物系统中成为一种高效的目标搜索策略。该策略的效率取决于环境噪声的类型，是否为热噪声或Telegraphic噪声（主动噪声）。虽然每种噪声类型对搜索过程的影响已被单独研究，但其组合效应尚未被探索。本文我们探讨了随机重置对一种活性系统的影响，即浸入热浴中的自驱动游走-翻滚粒子。具体而言，假设粒子以固定速率重置位置，重置时是否反转自驱动速度的方向。采用标准的再生技术，我们计算了该活性粒子到达固定目标的平均搜索时间，并研究了活性涨动与热涨动之间的相互作用。我们发现，当自驱动速度的幅度和翻转速率较大且环境噪声强度较小时，活性搜索可优于布朗搜索。值得注意的是，环境中存在热噪声可帮助降低游走-翻滚粒子的平均第一次通达时间。最后，我们观察到，在重置时反转自驱动速度的方向也可降低整体搜索时间。