广义布朗运动模型中热传导的时间演化

该团队研究了与热浴相互作用的谐振子网络中的热传导性质,该网络由广义布朗运动模型描述。该模型在动量方程和位置方程中均包含噪声和耗散项。这一推广源于与Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad (GKSL)方程保持一致性的要求。由于基于速度的热流标准定义在此框架中存在数学不一致性,研究团队基于随机能量学的扩展框架推导出了稳态热流的解析表达式。该团队证实傅里叶定律(线性热响应)成立,且该模型能自然捕捉类似于卡皮查热阻的微观热边界电阻。这表明该广义模型可作为模拟非平衡过程的有效现象学框架,标志着向随机与量子热力学统一表述迈出了关键一步。此外,该团队通过数值求解相关函数的微分方程分析了热传导的时间演化。与标准布朗运动不同,广义模型生成的动量和位置轨迹均连续但处处不可微(这是过阻尼动力学的特征)。最后,该团队表明,当粒子间相互作用开启时,热流会表现出特征性的瞬态行为。具体而言,瞬时热流会出现,其方向严格由相互作用是吸引还是排斥决定,这与标准模型的预测显著不同。
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提交arXiv: 2026-06-07 21:08

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