最小耗散驱动势垒穿越的热力学几何
统计力学
2016-11-04 v2
摘要
我们探索了一个简单系统的热力学几何，该系统模拟了单分子力-伸长实验中核酸发夹的双稳态动力学。近平衡时，最优(最小耗散)驱动协议由广义线性响应摩擦系数支配。我们的分析和模拟表明，驱动协议的摩擦系数在亚稳态区域之间的界面处急剧峰值，这导致最小耗散协议在亚稳态势阱内快速驱动，然后在界面处停留最长时间，给予热涨落最大时间将系统推过势垒。从直觉上看，同一原理普遍适用于自由能估计（无论是在导向分子动力学模拟中还是在单分子实验中），为构建随机对象之间的热力学高效耦合提供了设计原则，并对演化生物分子马达的构建做出了预测。
引用
@article{arxiv.1608.04444,
title = {Thermodynamic geometry of minimum-dissipation driven barrier crossing},
author = {David A. Sivak and Gavin E. Crooks},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.04444},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 8 figures