非平衡稳态之间跃迁的最优控制

生物系统为了保持有序的结构和过程，根本上存在于非平衡状态。许多变化的细胞条件可以表示为非平衡稳态之间的跃迁，而生物体有兴趣优化此类跃迁。利用 Hatano-Sasa Y 值，我们扩展了最近开发的用于确定最优协议的几何框架，使其能够应用于从非平衡稳态驱动的系统。我们计算并数值验证了胶体粒子在具有两个可控参数的平移光阱拖动下穿过溶液的最优协议。我们提供了实验预测，具体而言，最优协议的成本显著低于朴素协议。类似于这些的最优协议最终可能指向生物能量转换系统的设计原则，并指导人工分子机器的设计。