有色噪声下胶体热机中的随机功提取
统计力学
2020-01-29 v2 软凝聚态物质
摘要
从自驱动Janus胶体等合成活性器件，到细菌、微藻、组织中的活细胞，活性涨落无处不在。涉及热涨落与活性涨落的小系统热力学极为重要，可用于提取热力学功。本文提出一个简单模型系统，可利用活性涨落产生热力学功。我们考虑一个布朗粒子，由外部控制的谐波势阱俘获，该势阱通过调制其弹性常数（如光镊）作时间周期性收缩与膨胀。系统通过交替连接被动与活性两个热浴产生功，活性热浴建模为指数关联噪声，其破坏涨落耗散定理。系统在准静态极限下的平均效率被精确算出，非准静态区间由数值模拟探究。与被动对应系统比较，我们亦表明该活性微热机在所选参数空间下可更高效。我们相信该模型可借助细菌浴实验实现。
引用
@article{arxiv.1904.02329,
title = {Stochastic Work Extraction in a colloidal heat engine in presence of colored noise},
author = {Arnab Saha and Rahul Marathe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02329},
year = {2020}
}