经典涨落定理中功涨落的优点与疑虑

功是统计力学中最基本的概念之一，而功涨落定理是纳米尺度热力学的核心议题。鉴于哈密顿混沌通常被认为是经典统计力学的基础，本文给出了关于（经典）哈密顿混沌如何普遍影响非平衡功涨落的一般性显著结果。对于以微正则分布制备的孤立混沌系统，功涨落在绝热功协议中被最小化并完全消失。对于以逆温度 $\beta$ 的初始正则分布制备的孤立混沌系统，由 $e^{-\beta W}$ 的方差所描述的功涨落同样在绝热功协议中被最小化。这一普遍结果表明，如果 $e^{-\beta W}$ 的方差在某个绝热功协议下发散，那么它在所有共享相同初始和最终哈密顿量的非绝热功协议下都会发散。我们通过一个 Sinai 模型研究了这种发散如何显式地影响使用 Jarzynski 等式模拟自由能差的效率。我们的普遍性见解将推动纳米尺度热力学的研究，并对设计有用的功协议具有根本的重要性。