アルゴリズム的ランダムネスの理論による統計力学への新たなアプローチ

使用算法随机性理论的统计力学新方法

基本信息

批准号：
20J12143
负责人：
日浦健
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に投稿していた逐次予測的な熱力学第二法則および初期通過時刻に対する運動論的不確定性関係に関する2つの論文が出版された．前者の逐次予測的な熱力学第二法則の定式化について，測定とフィードバックを含めた情報熱機関への拡張を行なった．具体的には，熱機関の状態についての補助的な情報を知らせるメモリー機関を追加し，それぞれに対する熱力学第二法則から，各熱機関の状態系列に関する大数の法則が証明できることがわかった．ただし，この結果は昨年度までの結果の素朴な拡張で得られる一方で，その物理的な位置付けや含意については十分に検討できておらず，論文化には至っていない．また，大数の法則に基づく確定的な振る舞いを超えたゆらぎの性質を調べるために，カッツリング模型の動的な大偏差ゆらぎの母関数を厳密に計算した．その結果，長時間後のゆらぎの統計が，初期時刻におけるマクロ状態に依存するという病的な性質を発見した．この結果は論文として出版済みである．このゆらぎの緩和の病的な性質が決定論的可逆力学系でどの程度一般的であるのか及び熱浴やノイズがゆらぎにどう影響を与えるのかを調べるため，カッツリング模型の変種についても検討している．

去年发表了两篇关于热力学和动力学不确定性与初始传递时间的连续预测第二定律的论文。热力学第二定律的前一个顺序预测性公式扩展到信息热发动机，包括测量和反馈。具体而言，添加了记忆发动机以告知有关热发动机状态的辅助信息，发现每个热力机的第二个热力学定律可以证明大量有关每个热发动机的状态序列的定律。但是，尽管这些结果是通过将结果的简单扩展到去年获得的，但它们的身体位置和含义尚未得到充分检查，并且尚未达到讨论文化。此外，为了基于大数量定律的确定性行为，为了研究波动的属性，我们严格计算了Katzling模型中动态大偏差波动的源函数。结果，我们发现了一种病理特性，在该病理中，长时间后有关波动的统计数据取决于最初的宏观状态。这些结果已经作为论文发表。为了研究这种波动放松的病理特性如何在确定性可逆动力学系统中常见，以及热浴和噪声如何影响波动，我们还在考虑Katzling模型的变体。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Gibbs Distribution from Sequentially Predictive Form of the Second Law

第二定律的顺序预测形式的吉布斯分布

DOI：
10.1007/s10955-021-02825-y
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Statistical Physics
影响因子：
1.6
作者：
Kawasaki Ayumi;Takeda Takashi;Hoshino Norihisa;Matsuda Wakana;Seki Shu;Akutagawa Tomoyuki;Hiura Ken
通讯作者：
Hiura Ken

逐次予測的な情報熱力学第二法則と大数の法則

顺序预测信息热力学第二定律和大数定律