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孤立谐振子循环功分布的对称性

统计力学 2015-06-11 v1

摘要

我们计算了作用于一个一维谐振子的功 WW 的分布,该谐振子最初处于温度 TT 的正则平衡态,随后被热隔离并由任意随时间变化的循环劲度系数 κ(t)\kappa(t) 驱动;我们证明了它满足 P(W)=exp(βW)P(W)P(W)=\exp(\beta W)P(-W),其中 β=1/kBT\beta=1/k_{B}T,这在经典和量子动力学中均成立。这与非平衡热力学中著名的 Crooks 关系不同,因为后者关联的是正向和反向驱动协议的分布。我们表明,这是适用于孤立谐振子非循环功过程的一种对称性的特例,并且对时间反演不变性的考虑表明其与 Crooks 关系是一致的。我们已验证该对称性在动力学的经典和量子处理中均成立,但在后一种情况下,固有的不确定性导致给定过程中执行的功具有更大的涨落。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.2548,
  title  = {Symmetries of cyclic work distributions for an isolated harmonic oscillator},
  author = {Ian J. Ford and David S. Minor and Simon J. Binnie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2548},
  year   = {2015}
}