対称および非対称過程における不可逆仕事の摂動展開【JST・京大機械翻訳】

Koide T.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202219791824881 整理番号：22P0025930

対称および非対称過程における不可逆仕事の摂動展開【JST・京大機械翻訳】

Perturbative expansion of irreversible works in symmetric and asymmetric processes

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発行年： 2022年01月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月07日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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[J.Phys.A50,325001(2017)]で提案された定式化を一般化することにより,Fokker-Planck方程式の解の系統的拡張法を開発した。この方法を用いて,Fokker-Planck演算子の固有値における縮退を有するシステムに適用できる平均仕事を摂動的に計算する新しい公式を得た。この方法は,幾何学的対称性がBrown粒子の熱力学的記述にどのように影響するかの研究を可能にする。導出した理論の適用を説明するために,二次元調和ポテンシャルを持つFokker-Planck方程式を考察した。ポテンシャルの対称性の影響を調べるために,ポテンシャルの対称および非対称変形プロセスにおける熱力学的特性を研究し,高調波ポテンシャルの回転対称性を前者に保持したが,後者では破壊した。これらのプロセスにおける最適化変形は平均仕事を最小化することにより定義される。これらの最適化プロセスを比較して,ポテンシャルの変形時間がFokker-Planck方程式の緩和時間によって特性化される臨界時間によって与えられるとき,対称と非対称過程間の差異が最大になることを見出した。平均仕事におけるこの臨界時間は不可逆プロセスにおけるヒステリシス効果のため平均エネルギーの変化のそれよりも小さい。【JST・京大機械翻訳】

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ゆらぎ,ランダム過程,Brown運動,輸送過程の一般的理論

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