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Varentropy 三位一体:幂律统计中的有限性、波动与稳定性

统计力学 2026-03-31 v1 信息论 数学物理 math.IT math.MP

摘要

幂律分布在复杂系统中广泛存在,但建立其热力学一致性仍是理论上的挑战。本文提出一种基于 \textit{renormalized entropy} s2qs_{2-q} 的热力学框架,用于幂律统计。该量源自组合 qq-阶乘的渐近缩放,具有稳定的热力学极限,对于具有强相关性的系统保持有限(O(N0)O(N^0))。此外,我们通过 \textit{Varentropy}(熵的方差)概念阐明了非线性参数 qq 的物理起源。通过将宏观变分原理与微观 Superstatistics 框架统一,我们推导出关系 q11/C|q-1| \simeq 1/C,其中 CC 为储备的热容。这一结果表明,幂律统计提供了有限系统的热力学描述,在有限热容的热浴中,需要超越标准的 Boltzmann-Gibbs 极限(CC \to \infty)的广义化。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.27997,
  title  = {Trinity of Varentropy: Finiteness, Fluctuations, and Stability in Power-Law Statistics},
  author = {Hiroki Suyari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27997},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 2 figures, Submitted for publication