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方差求和规则:证明与可解模型

统计力学 2024-08-06 v1 软凝聚态物质

摘要

我们在更一般的条件下推导出了最近引入的方差求和规则(VSR)[I. Di Terlizzi et al., 2024 Science 383 971],该规则涉及处于非平衡稳态(NESS)的过阻尼 Langevin 系统的位移与力冲量的方差。该公式允许将非平衡效应可视化为方差之和对正常扩散 2Dt2Dt 的偏离,其中 DD 为扩散常数,tt 为时间。基于 VSR,我们还推导出了熵产率 σ\sigma 的公式,与先前结果不同的是,它们涉及位置关联函数的二阶时间导数。这一新特性提供了一种无需测量力即可判别强非平衡状态的准则。随后,我们将结果应用于三个解析可解模型并进行讨论:随机切换陷阱、布朗涡旋和布朗回转器。最后,我们比较了过阻尼 NESS 下已知与新颖的 σ\sigma 公式的优势与局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.10442,
  title  = {Variance sum rule: proofs and solvable models},
  author = {Ivan Di Terlizzi and Marco Baiesi and Felix Ritort},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10442},
  year   = {2024}
}