Fluctuations of entropy production of a run-and-tumble particle
Notice bibliographique
Résumé
Out-of-equilibrium systems continuously generate entropy, with its rate of production being a fingerprint of nonequilibrium conditions. In small-scale dissipative systems subject to thermal noise, fluctuations of entropy production are significant. Hitherto, mean and variance have been abundantly studied, even if higher moments might be important to fully characterize the system of interest. Here, we introduce a graphical method to compute any moment of entropy production for a generic discrete-state system. Then, we focus on a paradigmatic model of active particles, i.e., run-and-tumble dynamics, which resembles the motion observed in several micro-organisms. Employing our framework, we compute the first three cumulants of the entropy production for a discrete version of this model. We also compare our analytical results with numerical simulations. We find that as the number of states increases, the distribution of entropy production deviates from a Gaussian. Finally, we extend our framework to a continuous state-space run-and-tumble model, using an appropriate scaling of the transition rates. The approach presented here might help uncover the features of nonequilibrium fluctuations of any current in biological systems operating out-of-equilibrium.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».