非平衡稳态中电流的非单调偏度
统计力学
2022-08-22 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
由于热涨落，对微观系统任何性质的测量都必然显示出与平均值的显著偏差。事实上，对于稳态中如热、功或熵产生等时间积分电流，已知在长时间下会出现大量高于和低于平均值的涨落段，且在大型时间尺度上两者出现的概率相等。在本文中，我们表明，对于非平衡稳态中的任意有限时间测量——相当反直觉地——低于平均值的涨落概率更高。当系统远离平衡时，这种差异更大。对于过阻尼扩散过程，甚至存在一个最优时间，此时时间积分电流涨落大多位于平均值以下。我们证明这些效应源于电流涨落的非单调偏度，并提供证据表明它们在实验中易于观测。我们还讨论了它们向离散空间马尔可夫跳跃过程的推广，以及对生物和合成微观引擎的启示。
引用
@article{arxiv.2201.06563,
title = {Non-monotonic skewness of currents in non-equilibrium steady states},
author = {Sreekanth K Manikandan and Biswajit Das and Raunak Dey and Avijit Kundu and Ayan Banerjee and Supriya Krishnamurthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06563},
year = {2022}
}