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非平衡过程的准静态响应:评估贝里势能与曲率

统计力学 2026-04-07 v2

摘要

我们探讨了引入缓慢、时间依赖扰动到稳态非平衡过程中,对重要可观测量(如动力活动和熵流)预期(超额)值的影响。当我们进行周期热力学转换时,超额值可由(几何)贝里相位来描述,其对应的贝里势能和贝里曲率用于量化响应。我们聚焦于马尔可夫跳跃过程,指出非零贝里曲率导致热力学麦克斯韦关系和克劳修斯热定理失效。我们还提出一种贝里相位的变种,其中参数沿着曲线运行,贝里曲率为零,但系统仍经历非零贝里相位。最后,我们确定了以平均首次到达时间为依据的(充分)无局部化条件,说明在绝对零度下,相应的贝里势能和曲率消失,从而扩展了对任意驱动情况的适用性,例如热容为零的纳恩斯定律情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.01654,
  title  = {Quasistatic response for nonequilibrium processes: evaluating the Berry potential and curvature},
  author = {Aaron Beyen and Faezeh Khodabandehlou and Christian Maes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01654},
  year   = {2026}
}

备注

29 pages, 13 figures