时间延迟反馈控制下 Langevin 系统的随机热力学：I. 类第二定律不等式
统计力学
2015-06-23 v2
摘要
响应滞后是几乎所有物理系统的普遍特征，在人工纳米器件和生物分子机器中存在的反馈回路中往往起着关键作用。在本文中，我们对由欠阻尼 Langevin 方程支配并受时间延迟连续反馈控制驱动而偏离平衡的小随机系统进行了全面研究。在其正常工作模式下，这些系统达到一个非平衡稳态，在此稳态中功持续地从周围热浴中提取。通过使用动力学的 Fokker-Planck 表示，我们推导出一组类第二定律不等式，为提取功的速率提供界限。这些不等式涉及表征连续测量过程导致的熵产生减少的额外贡献。我们还表明，动力学的非马尔可夫性质需要修改耗散与时间反演对称性破缺之间的基本关系。新关系包括来自逆过程非因果特性的一个贡献。这又导致了另一个类第二定律不等式。我们通过一个由线性反馈驱动的谐振子的详细解析和数值研究来说明一般形式化方法，该谐振子描述了实际的实验装置。
引用
@article{arxiv.1412.5138,
title = {Stochastic thermodynamics of Langevin systems under time-delayed feedback control: I. Second-law-like inequalities},
author = {M. L. Rosinberg and T. Munakata and G. Tarjus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5138},
year = {2015}
}
备注
35 pages, 20 figures. A few misprints corrected and cosmetic changes in the figures. To appear in Phys. Rev. E