重置过程的熵产生
摘要：随机系统经历随机重置回初始状态的现象近年来得到了广泛的理论和实验研究。然而，由于热噪声或其他限制，将系统重置到固定状态是不可能的。因此，重置事件后的系统配置是随机的。在本文中，我们考虑了这样一种重置协议，即在一个限制势$V(x)$下的过阻尼布朗粒子。我们假设粒子的位置以恒定速率被重置到一个随机位置$x$，该位置从一个分布$p_R(x)$中抽取。为了研究重置的热力学代价，我们研究了随机熵产生$S_{mTotal}$。我们导出了对任何$V(x)$的平均熵产生的一般表达式，以及$V(x)=0$时熵产生的完整分布$P(S_{mTotal}|t)$。在后期，我们证明了这个分布满足大偏差形式$P(S_{mTotal}|t) \sim \exp\left[-t^{2\alpha-1}\phi\left(\frac{S_{mTotal}-\langle S_{mTotal} \rangle}{t^{\alpha}}\right)\right]$，其中$1/2<\alpha \leq 1$。我们计算了指数重置分布和高斯重置分布的率函数$\phi(z)$和指数$\alpha$。在后一种情况下，我们发现异常指数$\alpha=2/3$，并证明了$\phi(z)$在临界值$z$处具有一阶奇点，对应于实空间凝聚相变。
作者：Francesco Mori, Kristian St{o}levik Olsen, and Supriya Krishnamurthy
论文ID：2211.15372
分类：Statistical Mechanics
分类简称：cond-mat.stat-mech
提交时间：2023-05-17