複雑で混雑した環境における小さな機械

复杂拥挤环境中的小型机器

• 批准号: 15F15324
• 负责人: 佐々 真一
• 金额: $ 0.96万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15324/
• 关键词: ゆらぎ; 非平衡; 統計力学; 小さな機械

学振外国人特別研究員のアンドレアス＝デシャントの最終年度であり、これまでの成果を論文にまとめるとともに、新たに非常に優れた結果を得た。もともと、小さな機械の性能を評価する適切な「効率」を定義し、それにもとづいて振る舞いを議論することを目的にしていた。その際、「効率」とはその限界が数学的に証明されていることが望ましい。そこで、非平衡統計力学の近年の発展を踏まえて、新しい普遍的な不等式を提案した。研究の発展とともに、様々な状況における様々なタイプの不等式を提案したが、最終的には、「ゆらぎ応答不等式」と我々がよぶ不等式に到達した。具体的には、非平衡定常状態において何か系のパラメータを変更したときの一般化されたカレントの応答をゆらぎとコストの積で上から普遍的に抑えることができる。この不等式の簡単な有効例は次のようなものである。周期ポテンシャルに外力が加わったブラウン粒子を考える。このとき、拡散係数と易動度が測定できる。平衡系では、その比が温度になる（揺動散逸定理）が、非平衡条件下では一般には温度からずれる。その比を有効温度とするとき、有効温度が大きくなることが素朴に期待されたが、小さくなる場合もあって理解は混沌していた。その場合でも、有効温度と温度の比は１より大きいのでなく、移動度と裸の易動度の比より大きいのである。このような関係を単純な関係式で表現することができる。また、熱力学的不確定性関係とよばれるカレントゆらぎの不等式をもっとも一般的な形で導出できる。そして、これにもとづいて新しく有意義な効率の提案が可能になった。なお、以上の結果、および、関連する結果を３本の論文として投稿中である。

Learn vibration special foreigner researcher の ア ン ド レ ア ス = デ シ ャ ン ト の final annual で あ り, こ れ ま で result を の に ま と め る と と も に, new た に very に optimal れ た を た results. も と も と, small さ な mechanical の を performance evaluation 価 す る appropriate な "sharper rate" を definition し, そ れ に も と づ い い て vibration る dance を comment す る こ と を purpose に し て い た. そ の interstate, "working rate" と は そ の limit が mathematical に prove さ れ て い る こ と が hope ま し い. Youdaoplaceholder0 で で, non-equilibrium statistical mechanics <e:1>, recent を progress まえて, new <s:1> universal な inequality を proposal た た. Research の 発 exhibition と と も に, others 々 な condition に お け る others 々 な タ イ プ の inequality を proposal し た が, eventually に は, "ゆ ら ぎ 応 answer inequality" と I 々 が よ ぶ inequality に reach し た. Specific に は and non-equilibrium stationary state に お い て what か is の パ ラ メ ー タ を - more し た と き の generalization さ れ た カ レ ン ト の 応 answer を ゆ ら ぎ と コ ス ト の で deposition on か ら common に え suppression る こ と が で き る. The <s:1> <s:1> inequality <s:1> simplicity 単な has an effective example of the 単な suborder of the <s:1> ような <s:1> である である である. Period ポテ シャ シャ に に external force が plus わったブラウ <e:1> particle を test える. <s:1> と と と, 拡 dispersion coefficient と mobility が determination で る る る. The temperature of the equilibrium system で で and そ is になる than that of the が temperature になる (wobble dissipation theorem) が, and the temperature of the general で and under non-equilibrium conditions is らずれる. そ の are sharper than を temperature と す る と き, large working temperature が き く な る こ と が naive に expect さ れ た が, small さ く な る occasions も あ っ て understand は chaos し て い た. The situation of そ そ で で, the effective temperature is と when the temperature <e:1> is larger than で 1よ, and the range of motion is と when the bare <s:1> is more mobile than よ. The <s:1> ような relation を単 pure な relation form で expresses する とがで とがで る る る る. ま た, uncertainty of thermodynamics masato と よ ば れ る カ レ ン ト ゆ ら ぎ の inequality を も っ と も general な derived form で で き る. そ し て, こ れ に も と づ い て new し く meaningful な unseen の proposal が could に な っ た. Youdaoplaceholder0. The above <s:1> results, および, and related する results を are in the process of submitting three と papers と て て to である.

项目成果

Queen Mary University of London(United Kingdom)

伦敦玛丽女王大学（英国）

Gaussian white noise as a resource for work extraction

高斯白噪声作为功提取的资源

• DOI: 10.1103/physreve.95.032132
• 发表时间: 2017
• 期刊: Phys. Rev. E
• 作者: Andreas Dechant;Adrian Baule;and Shin-ichi Sasa
• 通讯作者: and Shin-ichi Sasa

Deviations from Boltzmann-Gibbs Statistics in Confined Optical Lattices

• DOI: 10.1103/physrevlett.115.173006
• 发表时间: 2015-10-23
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Dechant, Andreas;Kessler, David A.;Barkai, Eli
• 通讯作者: Barkai, Eli

Variational formula for the current generating function and finite-time thermodynamic uncertainty relations

电流生成函数的变分公式与有限时间热力学不确定性关系

• 发表时间: 2017
• 作者: Andreas Dechant;Adrian Baule;and Shin-ichi Sasa;Yuzuru Sato;Andreas Dechant;Andreas DECHANT
• 通讯作者: Andreas DECHANT

Gaussian white noise as a ressource for microscopic engines

高斯白噪声作为微型发动机的资源

• 发表时间: 2016
• 作者: Andreas Dechant;Adrian Baule;and Shin-ichi Sasa;Yuzuru Sato;Andreas Dechant;Andreas DECHANT;Thai Son Doan;Andreas Dechant
• 通讯作者: Andreas Dechant