Universal properties of a run-and-tumble particle in arbitrary dimension.
Universal properties of a run-and-tumble particle in arbitrary dimension.
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任意维度中运行翻滚粒子的普遍性质。
DOI：
10.1103/physreve.102.042133
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
G. Schehr
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Francesco Mori;P. Le Doussal;S. Majumdar;G. Schehr
我们考虑一个d维的活动滚转粒子（RTP），从原点开始，并在一段时间间隔[0，t]内演化。我们研究了RTP动力学的三种不同模型：具有瞬时波动的标准RTP模型，具有瞬时运行的变体，以及波动和运行都是非瞬时的一般模型。对于这些模型中的每一个，我们使用离散时间随机漫步的Sparre Andersen定理来精确计算x分量在时间t上不改变符号的概率，表明它不依赖于d。作为这个结果的结果，我们精确计算其他x分量属性，即最大值和记录统计量的时间分布，表明它们是普遍的，即它们不依赖于d。此外，我们证明，如果每次翻滚后粒子的速度v是随机的，从一般概率分布中得出，这些普遍结果也成立。数值模拟证实了我们的发现。其中一些结果发表在最近的《物理学快报》上。[j].科学通报，2014,32(1):1 - 4。
We consider an active run-and-tumble particle (RTP) in d dimensions, starting from the origin and evolving over a time interval [0,t]. We examine three different models for the dynamics of the RTP: the standard RTP model with instantaneous tumblings, a variant with instantaneous runs and a general model in which both the tumblings and the runs are noninstantaneous. For each of these models, we use the Sparre Andersen theorem for discrete-time random walks to compute exactly the probability that the x component does not change sign up to time t, showing that it does not depend on d. As a consequence of this result, we compute exactly other x-component properties, namely, the distribution of the time of the maximum and the record statistics, showing that they are universal, i.e., they do not depend on d. Moreover, we show that these universal results hold also if the speed v of the particle after each tumbling is random, drawn from a generic probability distribution. Our findings are confirmed by numerical simulations. Some of these results have been announced in a recent Letter [Phys. Rev. Lett. 124, 090603 (2020)10.1103/PhysRevLett.124.090603].
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DOI：
10.1088/1742-5468/aaf631
发表时间：
2018-10
期刊：
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment
影响因子：
--
作者：
E. Mallmin;R. Blythe;M. Evans
通讯作者：
E. Mallmin;R. Blythe;M. Evans
随机游走的凸包、超平面排列和 Weyl 室
影响因子：
2.2
作者：
Zakhar Kabluchko;Vladislav Vysotsky;Dmitry Zaporozhets
通讯作者：
Dmitry Zaporozhets
影响因子：
44.1
作者：
Bechinger, Clemens;Di Leonardo, Roberto;Volpe, Giovanni
通讯作者：
Volpe, Giovanni
影响因子：
3.3
作者：
Palyulin, Vladimir V.;Blackburn, George;Chechkin, Aleksei V.
通讯作者：
Chechkin, Aleksei V.