Equilibrium stochastic delay processes
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F22%3A10454890" target="_blank" >RIV/00216208:11320/22:10454890 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=QIHL4JZgGG" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=QIHL4JZgGG</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/ac4b91" target="_blank" >10.1088/1367-2630/ac4b91</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Equilibrium stochastic delay processes
Popis výsledku v původním jazyce
Stochastic processes with temporal delay play an important role in science and engineering whenever finite speeds of signal transmission and processing occur. However, an exact mathematical analysis of their dynamics and thermodynamics is available for linear models only. We introduce a class of stochastic delay processes with nonlinear time-local forces and linear time-delayed forces that obey fluctuation theorems and converge to a Boltzmann equilibrium at long times. From the point of view of control theory, such 'equilibrium stochastic delay processes' are stable and energetically passive, by construction. Computationally, they provide diverse exact constraints on general nonlinear stochastic delay problems and can, in various situations, serve as a starting point for their perturbative analysis. Physically, they admit an interpretation in terms of an underdamped Brownian particle that is either subjected to a time-local force in a non-Markovian thermal bath or to a delayed feedback force in a Markovian thermal bath. We illustrate these properties numerically for a setup familiar from feedback cooling and point out experimental implications.
Název v anglickém jazyce
Equilibrium stochastic delay processes
Popis výsledku anglicky
Stochastic processes with temporal delay play an important role in science and engineering whenever finite speeds of signal transmission and processing occur. However, an exact mathematical analysis of their dynamics and thermodynamics is available for linear models only. We introduce a class of stochastic delay processes with nonlinear time-local forces and linear time-delayed forces that obey fluctuation theorems and converge to a Boltzmann equilibrium at long times. From the point of view of control theory, such 'equilibrium stochastic delay processes' are stable and energetically passive, by construction. Computationally, they provide diverse exact constraints on general nonlinear stochastic delay problems and can, in various situations, serve as a starting point for their perturbative analysis. Physically, they admit an interpretation in terms of an underdamped Brownian particle that is either subjected to a time-local force in a non-Markovian thermal bath or to a delayed feedback force in a Markovian thermal bath. We illustrate these properties numerically for a setup familiar from feedback cooling and point out experimental implications.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GC20-02955J" target="_blank" >GC20-02955J: Dynamika a termodynamika umělých a přírodních aktivních systémů se zpožděním</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
New Journal of Physics
ISSN
1367-2630
e-ISSN
—
Svazek periodika
24
Číslo periodika v rámci svazku
2
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
21
Strana od-do
023021
Kód UT WoS článku
000757012200001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85126021093