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2021 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 20J12143
研究機関京都大学

研究代表者

日浦 健  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード情報熱力学 / 大偏差原理
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Kinetic uncertainty relation on first-passage time for accumulated current2021

    • 著者名/発表者名
      Hiura Ken、Sasa Shin-ichi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 103 ページ: 050103-050103

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.103.L050103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gibbs Distribution from Sequentially Predictive Form of the Second Law2021

    • 著者名/発表者名
      Hiura Ken
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Physics

      巻: 185 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1007/s10955-021-02825-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Macroscopic Dynamical Fluctuations in Kac Ring Model2021

    • 著者名/発表者名
      Hiura Ken
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Physics

      巻: 186 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1007/s10955-021-02861-8

    • 査読あり
  • [学会発表] カッツリング模型のマクロな動的ゆらぎ2022

    • 著者名/発表者名
      日浦健
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] 逐次予測的な情報熱力学第二法則と大数の法則2021

    • 著者名/発表者名
      日浦健,伊藤想祐,佐々真一
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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