Langevin系统中的Mpemba效应：群体统计、亚稳性及其他精确结果

Mpemba效应是反常弛豫现象的一个特征，其中初始较热的系统在和初始较冷的系统被骤冷到相同低温时， equilibrate（达到平衡）得更快。近期在精心设计的双阱势中捕获的单个胶体粒子的实验证明了这一效应[Nature 584, 64 (2020)]。类似地，在此我们考虑一个分段线性双阱势，其使我们能够基于相应Fokker-Planck方程谱分解的精确分析来展示Mpemba效应。我们阐明了能量地形中亚稳态的作用以及粒子的初始群体统计在展示Mpemba效应中的角色。关键的是，我们的发现表明亚稳性以及势的不对称性对于观测到Mpemba效应既非必要条件也非充分条件。