凝聚态物理 > 统计力学
[提交于 2025年6月3日
]
标题: 与热浴接触的奔跑-翻滚粒子的稳态和弛豫动力学
标题: Steady state and relaxation dynamics of run and tumble particles in contact with a heat bath
摘要: 我们研究了在一维分段线性势场$U(x)=b|x|$中运行-翻滚粒子(RTP)的弛豫动力学,从$x=0$处的δ函数初始条件到稳态。 除了经历主动电报噪声外,粒子还与温度为$T$的热浴接触,该热浴施加白热噪声。 我们发现RTP的位置分布由两种分布(“模式”)之和描述,在稳态下每种模式的形式为$P(x,t\to\infty)\sim e^{-\lambda_i|x|}$ ($i=1,2$)。 这两种模式是动态耦合的:在极短时间内($t\to 0$),每种模式存储一半的概率,并以高斯分布表现出热扩散展宽。 随着时间的推移并向稳态演化,模式之间的概率分配变得越来越不均匀,并且根据模型参数,$\lambda_i$值较小的模式可能携带绝大多数概率。 此外,我们确定每种模式的特征弛豫时间是$\tau_i=(\lambda_i^2T)^{-1}$,这意味着少数模式也比主导模式松弛得快得多。 更详细的分析表明,$\tau_i$只在分布核心附近的原点处才是模式弛豫的特征,而在更远的地方它会随着$|x|$线性增加,就好像一个弛豫前沿以恒定速度$v_i^*=2\sqrt{T/\tau_i}$在系统中传播一样。 非平衡熵产生率可以与概率分布的双模分裂联系起来,并可以用它们的相关长度$\lambda_i$以及它们对稳态分布的贡献来表示。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.