热力学不确定性关系限定了反常扩散的尺度范围
统计力学
2021-08-17 v2 生物物理
摘要
在由恒定外力驱动而远离平衡的有限系统中,热力学不确定性关系(TUR)将该共轭电流变量的方差限定在维持非平衡稳态的热力学代价之内。本文揭示TUR的一个新方面:它同样限定了有限系统展现反常动力学的时间尺度。具体而言,我们证明TUR限定了限制在环上的单列受限亚扩散以及被拖拽的高斯聚合物链,即便满足细致平衡也是如此。反之,TUR限定了主动梳状模型中超扩散的出现。值得注意的是,梳状模型从稳态演化出的涨落在细致平衡被打破后立即呈现反常行为。我们的工作建立了随机热力学与反常动力学领域之间的联系,这将促进对反常扩散模型热力学一致性的进一步研究。
引用
@article{arxiv.2102.06678,
title = {Thermodynamic Uncertainty Relation Bounds the Extent of Anomalous Diffusion},
author = {David Hartich and Aljaz Godec},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06678},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures (Supplemental material 3 pages, 1 figure), published version in PRL, Corrected Ref. 53 and typos