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广义 East 过程在 ${\mathbb{Z}}^d$ 上的平衡弛豫:重整化群分析与能量 - 熵竞争

概率论 2016-06-28 v2

摘要

我们考虑一类定义在 Zd{\mathbb{Z}}^d 上的动力学约束相互作用粒子系统,它们在多种启发式的定性和定量方法中起着关键作用,用于描述玻璃态动力学的复杂行为。以速率 1 且独立地在 Zd{\mathbb{Z}}^d 的顶点处,通过投掷一枚 (1q)(1-q) 硬币为每个占据变量 ηx{0,1}\eta_x\in\{0,1\} 提议一个新值。如果当前构型满足特定的局部约束,则接受该提议的移动,否则拒绝。对于 d=1d=1,约束要求更新顶点的左侧顶点处存在一个空位。在这种情况下,该过程即为著名的 East 过程。在 Z2{\mathbb{Z}}^2 上,更新顶点的西侧或南侧邻居必须包含一个空位,更高维情形亦类似。尽管这些过程看似简单,但在低空位密度极限 q0q\searrow0(对应于低温物理环境)下,它们表现出相当复杂的动力学行为,具有层级弛豫时间尺度、异质性和普适性。利用重整化群思想,我们首先证明了 Zd{\mathbb{Z}}^d 上的弛豫时间按 East 过程弛豫时间的 1/d1/d 次根缩放,证实了来自大规模数值模拟的指示。接下来,通过仔细分析微妙的能量 - 熵竞争,利用多尺度分析、容量方法和算法构造,我们计算了有限盒子中的弛豫时间。我们的结果确立了动力学异质性以及对边界条件的剧烈依赖性。最后,我们证明了这些过程具有相当强的各向异性性质:从原点的一个孤立空位(种子)在顶点 xx 处产生新空位,可能发生在(对数意义上)不同的时间尺度上,这不仅强烈依赖于 xx1\ell_1 范数,还依赖于其方向。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.7257,
  title  = {Relaxation to equilibrium of generalized East processes on ${\mathbb{Z}}^d$: Renormalization group analysis and energy-entropy competition},
  author = {Paul Chleboun and Alessandra Faggionato and Fabio Martinelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.7257},
  year   = {2016}
}

备注

Published at http://dx.doi.org/10.1214/15-AOP1011 in the Annals of Probability (http://www.imstat.org/aop/) by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org)