强耦合机制下的随机热力学：一种基于粗粒化的明确方法

我们考虑一个经典的且可能被驱动的复合系统 $X \otimes Y$，它弱耦合于马尔可夫热库 $R$，从而使得 $X \otimes Y$ 产生明确的随机热力学。该设置可等价地视为系统 $X$ 强耦合于非马尔可夫热库 $Y \otimes R$。我们证明，仅在 $Y$ 的动力学远快于 $X$ 的极限下，我们关于热、熵或内能等热力学量的明确表达式才与文献中近期使用平均力哈密顿量获得的强耦合表达式等价。通过这样做，我们还在瞬时速率层面表述这些结果并允许 $X$ 与其环境之间存在含时耦合，从而显著扩展了这些结果。我们以数值算例说明，在远离 $Y$ 演化远快于 $X$ 的极限时，先前的方法无法重现原始明确表述的正确结果，算例为一个与强耦合于非马尔可夫热库的欠阻尼布朗粒子。