活性 Ornstein-Uhlenbeck 粒子的统计力学
统计力学
2021-07-15 v2
摘要
我们回顾并扩展了关于活性 Ornstein-Uhlenbeck 粒子（AOUPs）统计性质的最新进展。在这一最简模型中，过阻尼布朗胶体的高斯白噪声被高斯色噪声所替代。这足以赋予该系统活性物质的标志性特性，同时仍允许解析处理。我们首先详细推导了小持久时间极限下 AOUPs 稳态的微扰方法。我们展示了有效平衡态的存在，其中详细平衡相对于非玻尔兹曼分布成立，并详述了相应的涨落-耗散定理。然后我们通过计算若干相关可观测量（熵产生、棘轮电流）来刻画对平衡的偏离。在集体层面，我们展示 AOUPs 在存在成对力或由于群体感应相互作用时均经历运动诱导相分离。后者可通过考虑具有空间变化推进速度或持久时间的 AOUPs 稳态来解释。最后，我们讨论了如何从其集体模式的动力学来刻画 AOUPs 的涌现性质，我们显式地构造了这些模式。
引用
@article{arxiv.2008.12972,
title = {Statistical Mechanics of Active Ornstein Uhlenbeck Particles},
author = {David Martin and Jérémy O'Byrne and Michael E. Cates and Étienne Fodor and Cesare Nardini and Julien Tailleur and Frédéric van Wijland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12972},
year = {2021}
}