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弱噪声下的非互惠动力学:aperiodic "Escher 循环"及其准势谱

统计力学 2025-12-10 v1

摘要

我们明确构造了具有两个自由度且非互惠相互作用的随机系统的 Freidlin-Wentzell准势。该模型在噪声驱动下在四个亚稳定吸引子之间进行转变,形成周期性但 aperiodic 的 "Escher 循环",类似于非互惠 Ising 模型中观察到的循环核燃烧动力学。我们对准势在非互惠性的一阶进行解析计算。我们沿连接吸引子的 one-dimensional 反应坐标对其进行特征化,并获得完整的二维势谱面(在扰动理论的主导阶中)。所得势谱面特征为平坦区域和扩展的 plateau,以及非光滑的 switching 线。这些奇异结构源于两种几何机制:在竞争转变路径之间的优势交接,以及在吸引子 basin 之间的竞争。该系统提供了 nonequilibrium 稀有事件几何完全可解析的罕见案例,是准势在超过一个坐标中捕捉丰富 nonequilibrium 特征的简单且可解析的示例。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.08210,
  title  = {Nonreciprocal dynamics with weak noise: aperiodic "Escher cycles" and their quasipotential landscape},
  author = {Janik Schüttler and Robert L. Jack and Michael E. Cates},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08210},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages