谐振受限布朗粒子的热捷线
统计力学
2022-09-08 v2
摘要
谐振子的过阻尼布朗动力学是非平衡态统计力学中的范例系统，它能够可靠地模拟相关的随机系统，例如受到光阱限制的胶体粒子。在这项工作中，我们量身定制了最优热协议，以最小化过阻尼 维振子平衡态之间的连接时间。控制理论的应用表明，这些最优协议是 bang-bang 类型的，即热浴的温度必须交替取允许的最小值和最大值。最小连接时间随所考虑的维度 而增加。值得注意的是，即使对于对称振子，例如具有球对称性的振子也是如此——在这种情况下，沿 个可能方向的弹性常数简并性似乎意味着最小连接时间等于一维情形。这种增加维度时令人惊讶且不可避免的代价在物理基础上得到了彻底的研究和理解。此外，还分析了捷线上的热力学长度及其散度等信息论工具。
引用
@article{arxiv.2205.01767,
title = {Thermal brachistochrone for harmonically confined Brownian particles},
author = {Antonio Patrón and Antonio Prados and Carlos A. Plata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01767},
year = {2022}
}