扩散系统中宏观电流的大涨落：可加性原理的确认

大多数系统在偏离平衡时，会通过建立局域守恒可观测量电流来响应。理解微观动力学如何决定这些电流的平均值和涨落，是非平衡统计物理学的主要未解决问题之一。可加性原理是一种理论提议，允许计算许多一维非平衡系统中的电流分布。通过模拟，我们在一个简单且通用的能量输运模型中证实了这一猜想，无论是在温度梯度存在的情况下还是在正则平衡中。特别地，我们表明电流分布在小电流涨落时呈现高斯行为，正如中心极限定理所规定的那样，而在大电流偏差时呈现非高斯(指数)尾部，在所有情况下都服从Gallavotti-Cohen涨落定理。为了促进给定的电流涨落，系统会采用一个与稳态不同的、定义明确的温度分布，并且与可加性假设的预测一致。系统在大电流涨落期间的统计特性与电流符号无关，这意味着最优分布(以及更高阶的分布和空间相关性)在电流反转时保持不变。我们还证明了电流和分布的有限时间联合涨落可以用可加性泛函很好地描述。这些结果证实了可加性假设是计算许多非平衡系统中电流分布的一个通用且强大的工具。