高真空下非谐振子的随机热力学
统计力学
2019-06-26 v5
摘要
我们对高度欠阻尼极限下被困在含时单阱势中的小经典粒子的随机热力学进行了分析研究。结果表明，系统能量的非平衡概率密度函数是麦克斯韦-玻尔兹曼分布（如同平衡态），具有闭式含时有效温度和分数自由度。我们还发现该可解模型满足 Crooks 涨落定理，正如所预期的。此外，我们计算了该等温过程中的平均功，并解析刻画了最小功的最优协议。最优协议呈现初始和最终跳跃，对应于绝热过程，其间由对所有种类单阱势都适用的平滑指数含时部分连接。此外，我们认为该结果连接了被困纳米粒子的两个不同相关实验装置：谐振陷阱中的悬浮粒子，以及盒中的自由粒子；因为它们是一般单阱势的极限情况并展示含时最优协议。最后，我们强调了我们的系统与等价的布朗粒子气体模型之间的联系。
引用
@article{arxiv.1811.02601,
title = {Stochastic thermodynamics of nonharmonic oscillators in high vacuum},
author = {Domingos S. P. Salazar and Sérgio A. Lira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02601},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 3 figures