具有水平流和环流的随机游走
统计力学
2024-07-08 v1
摘要
我们构建了一个最小化的双链随机游走模型，并研究流涨落与高阶累积量所能揭示的关于该模型的信息：其结构、参数，以及是否在非平衡条件下运行。两条耦合的链允许水平和环状输运。我们通过推导系统的累积量生成函数来描述这些过程，该函数表征了长时间极限下的水平和环状输运。首先，我们表明水平流或环流及其高阶累积量可用于揭示模型的内在结构和参数。其次，我们研究了“零电流”情况，即水平流消失的情况。我们发现，在中等偏置下，水平流的涨落揭示了非平衡条件，而环流始终保持非零。我们还表明，在接近零水平流极限的非平衡场景中，熵产生率被环流的相对噪声更紧密地下界限制，反之亦然。最后，对达到稳态前的输运进行模拟可以提取链间跳跃率。我们的研究展示了涨落中隐藏的信息，可应用于化学网络、细胞过程以及电荷和能量输运材料。
引用
@article{arxiv.2407.03629,
title = {Random walk with horizontal and cyclic currents},
author = {Joanna Li and Matthew Gerry and Israel Klich and Dvira Segal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03629},
year = {2024}
}