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Smoluchowski-Kramers 极限下具有任意摩擦和扩散的随机微分方程中的噪声诱导漂移

数学物理 2012-08-22 v1 统计力学 math.MP

摘要

我们考虑具有任意摩擦和扩散的系统的动力学。这些系统包括作为特例的摩擦和扩散通过爱因斯坦涨落 - 耗散关系相联系的系统,例如布朗运动。我们研究摩擦效应主导惯性的极限,即质量趋于零的情况(Smoluchowski-Kramers 极限)。利用 Itô 随机积分约定,我们证明了极限有效 Langevin 方程具有不同的漂移场,具体取决于摩擦与扩散之间的关系。或者,我们的结果可以表述为极限方程中随机积分的不同解释,这些解释可以通过 αR\alpha \in \mathbb{R} 进行参数化。有趣的是,除了经典的 Itô (α=0\alpha=0)、Stratonovich (α=0.5\alpha=0.5) 和反 Itô (α=1\alpha=1) 积分外,我们还证明了位置依赖的 α=α(x)\alpha = \alpha(x) 甚至 α[0,1]\alpha \notin [0,1] 的随机积分也会出现。我们的发现得到了数值模拟的支持。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.2607,
  title  = {Noise-induced drift in stochastic differential equations with arbitrary friction and diffusion in the Smoluchowski-Kramers limit},
  author = {Scott Hottovy and Giovanni Volpe and Jan Wehr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.2607},
  year   = {2012}
}

备注

11 pages, 5 figures