通过中间有限势垒加速布朗运动逃逸
统计力学
2025-11-24 v2 软凝聚态物质
化学物理
摘要
布朗粒子跨越势垒高度为 的平均首次到达时间(MFPT)是支配广泛物理和化学过程的基本量。根据 Arrhenius 定律，MFPT 通常随势垒高度指数增长，反映出热激发逃逸事件的稀有性。在本工作中，我们证明通过将原始单势垒势形状改造为由多个较低高度中间势垒组成的结构化能量景观，可显著降低 MFPT，而总势垒高度 保持不变。此反常结果适用于线性势和非线性势轮廓。我们的发现表明，通过在能量景观中引入恰当的中间势垒，可作为加速热激发相变的有效控制策略。这些预测可用于光学捕获技术的实验验证。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.03449,
title = {Speeding up Brownian escape via intermediate finite potential barriers},
author = {Vishwajeet Kumar and Ohad Shpielberg and Arnab Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03449},
year = {2025}
}