随机热力学：原理与展望

随机热力学提供了一个框架，用于描述诸如胶体或生物分子等被驱离平衡但仍与热浴接触的小系统。涉及交换热量的类第一定律能量平衡，以及进入第二定律细化的熵产生，都可以沿着单条随机轨迹一致地定义。涉及这些量分布的各种精确关系，例如总熵产生的积分和详细涨落定理以及Jarzynski关系，都源于这种基于Langevin动力学的方法。这些关系的类似物可以针对任何服从随机主方程的系统得到证明，特别是（生物）化学驱动的酶或整个反应网络。本文还概述了将此类关系研究拓展至随机场方程（如Kardar-Parisi-Zhang方程）的展望。