活性物质的捷径工程：run-and-tumble 粒子

捷径工程是一类通过专门设计的外部控制来快速操控物理系统的方法。在本文中，我们将这些方法应用于 run-and-tumble 粒子，该类粒子旨在模拟细菌的趋化行为，因而由于其自推进和随机重定向而表现出复杂动力学，难以控制。继近期在活性布朗粒子上的成功应用之后，我们找到了在一维谐振势中快速控制 run-and-tumble 粒子的通用解。我们通过数值模拟证明了方法的有效性，并表明与简单的淬火协议相比，它能带来显著的加速。我们的结果将捷径工程扩展到更广泛的活性系统类别，并证明它是控制活性物质动力学的一个有前景的工具，这对材料科学和生物物理学等领域的广泛应用具有意义。