从一个时间依赖的多体哈密尔顿式中推导非平衡的泛用朗格温方程
1Fachbereich Physik, <a href="https://ror.org/046ak2485">Freie Universität Berlin</a>, 14195 Berlin, Germany and Centre for Condensed Matter Theory, Department of Physics, <a href="https://ror.org/04dese585">Indian Institute of Science</a>, Bangalore 560012, India.
研究人员为不平衡系统得出了一个新的通用朗格温方程 (GLE). 这为研究远离平衡的复杂系统提供了一个物理可实现的框架,适用于各种可观测物和环境.
科学领域:
- 统计力学 统计力学
- 非平衡的热力学 热力学
- 多体物理多体物理
背景情况:
- 带有彩色噪声的标准朗格温方程往往缺乏从第一原理哈密尔顿动力学中严格推导,这引发了关于它们物理可实现性的疑问.
- 描述远离平衡的系统通常依赖于这些现象学模型,这些模型可能无法准确地捕捉复杂的系统动态.
研究的目的:
- 导出一个物理可实现的,一般化的朗格温方程 (GLE) 对随意的相位空间依赖的可观测物在受时间依赖的外力作用的系统.
- 建立一个研究非平衡系统的一般框架,不受汉密尔顿式或可观测的类型的限制.
- 为实际应用提供从实验或模拟数据中提取GLE参数的方法.
主要方法:
- 在相位空间中使用精确的莫里投影,从通用的多体哈密尔顿数中推导出非平衡GLE.
- 对于一个任意的相位空间依赖的可观测物和一个时间依赖的外部力,对广泛的系统适用,进行了导出.
- 该方法被通用化,以考虑高斯式和非高斯式可观测量,包括后者的校正术语.
主要成果:
- 一个封闭形式的,非平衡的通用朗格温方程 (GLE) 被明确推导到外部力中的所有顺序.
- 对于高斯过程,衍生的GLE类似于平衡的Mori GLE,摩擦记忆内核与力自相关.
- 对于非高斯式可观的物,确定了涉及立方相关函数的显式校正术语,并推导出了波动分散定理的非平衡校正.
结论:
- 衍生的非平衡GLE提供了一个严格的和物理可实现的框架,用于建模各种非平衡系统.
- 该研究为分析复杂系统提供了一个实用的工具,适用于从原子运动到蛋白质折叠的现象.
- 从时间序列数据中提取参数的方法使得这个GLE成为非平衡现象的实验和模拟研究的宝贵工具.
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