具有随机重置的活性涨落膜的平均首次 passage 时间
统计力学
2023-05-03 v2 软凝聚态物质
摘要
我们研究了一维活性涨落膜的平均首次 passage 时间，该膜以有限速率随机返回到相同的平坦初始条件。我们从 Fokker-Planck 方程出发，描述膜与 Ornstein-Uhlenbeck 型活性噪声耦合的演化。利用特征线法求解方程，得到膜高度与活性噪声的联合分布。为获得平均首次 passage 时间（MFPT），我们进一步得到 MFPT 与包含随机重置的传播子之间的关系。随后利用所推导的关系解析计算 MFPT。我们的研究表明，MFPT 随重置速率增大而增加，随速率减小而减小，即存在最优重置速率。针对不同的膜性质，我们比较了活性噪声与热噪声下膜的 MFPT 结果。与热噪声相比，活性噪声下的最优重置速率要小得多。当重置速率远低于最优速率时，我们展示了 MFPT 如何随重置速率、到目标的距离以及膜的性质而标度。
引用
@article{arxiv.2303.15192,
title = {Mean first passage time of active fluctuating membrane with stochastic resetting},
author = {Tapas Singha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.15192},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 4 figures; accepted in Physical Review E