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凝聚态物理 > 统计力学

arXiv:2412.07707v1 (cond-mat)
[提交于 2024年12月10日 ]

标题: 受限布朗粒子的功涨落:初始条件的作用

标题: Work fluctuations for a confined Brownian particle: the role of initial conditions

Authors:Giovanni Battista Carollo, Massimiliano Semeraro, Giuseppe Gonnella, Marco Zamparo
摘要: 我们研究在束缚谐波势作用下,随机力对布朗粒子注入的功的大波动。 特别是,我们解析计算了通用不相关初始条件下的速率函数,表明根据初始分布的宽度,它可能表现出无、一个或两个奇点,这些奇点与线性尾部的出现有关。 对于较大的初始分布,观察到势强的依赖性(导致两个奇点),而对于平稳初始条件(给出一个奇点)和集中初始值(无奇点)则失去了这种依赖性。 我们讨论了导致速率函数奇点的机制,将其识别为初始值的大跳跃。 解析结果得到了数值模拟的验证。
摘要: We study the large fluctuations of the work injected by the random force into a Brownian particle under the action of a confining harmonic potential. In particular, we compute analytically the rate function for generic uncorrelated initial conditions, showing that, depending on the initial spread, it can exhibit no, one, or two singularities associated to the onset of linear tails. A dependence on the potential strength is observed for large initial spreads (entailing two singularities), which is lost for stationary initial conditions (giving one singularity) and concentrated initial values (no singularity). We discuss the mechanism responsible for the singularities of the rate function, identifying it as a big jump in the initial values. Analytical results are corroborated by numerical simulations.
评论: 19页,3图
主题: 统计力学 (cond-mat.stat-mech)
引用方式: arXiv:2412.07707 [cond-mat.stat-mech]
  (或者 arXiv:2412.07707v1 [cond-mat.stat-mech] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.07707
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, Volume 56, Number 43, 6 October 2023
相关 DOI: https://doi.org/10.1088/1751-8121/acfc09
链接到相关资源的 DOI

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来自: Massimiliano Semeraro [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2024 年 12 月 10 日 17:55:02 UTC (1,036 KB)
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