传播至不稳定态的随机反应前端的速率涨落：强推动前端

传播至不稳定态的反应-扩散前端的经验速率，由于反应的散粒噪声与扩散而产生涨落。在特定条件下，这些涨落可描述为以平均前端速率运动的参考系中的扩散过程。本文研究推动型前端，其中确定性极限下的前端速率受高阶反应影响，因而大于线性传播速率。对于此类前端的一个子类——强推动前端——前端的有效扩散常数 $D_f\sim 1/N$ 可在主导阶通过 $1/N \ll 1$ 的微扰理论计算，其中 $N\gg 1$ 为过渡区的典型粒子数。然而，该微扰理论高估了前端前缘少数快粒子的贡献。我们引入空间积分截断（在平均粒子数为量级1的距离之外）提出更自洽的计算。这导致对 $D_f$ 的非微扰修正，其在接近强推动与弱推动前端转变点处甚至成为主导。在转变点处，我们获得 $D_f$ 的 $1/N$ 标度上的对数修正。我们还揭示了前端前缘快粒子的另一令人惊讶的效应。由于这些粒子，前端的位置涨落仅能在时长 $\Delta t \gg \tau_N$ 的极长时间区间上描述为扩散过程，其中 $\tau_N$ 按 $N$ 标度。在中间时间，前端的位置涨落异常大且非扩散。我们针对特定反应格气模型的广泛蒙特卡洛模拟支持了这些结论。