論文の概要: From a microscopic inertial active matter model to the Schr\"odinger equation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03018v1
• Date: Wed, 6 Apr 2022 18:06:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-18 02:34:12.713110
• Title: From a microscopic inertial active matter model to the Schr\"odinger equation
• Title（参考訳）: 微視的慣性活性物質モデルからschr\"odinger方程式へ
• Authors: Michael te Vrugt, Tobias Frohoff-H\"ulsmann, Eyal Heifetz, Uwe Thiele, Raphael Wittkowski
• Abstract要約: 慣性粒子に対する活性モデルB+の拡張である活性モデルI+を導入する。 活性モデルI+の統治方程式は、顕微鏡的ランゲヴィン方程式から体系的に導かれる。 その結果, 過度な活性粒子の場合, 速度場の熱力学的, 機械的定義はもはや一致しないことが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Field theories for the one-body density of an active fluid, such as the paradigmatic active model B+, are simple yet very powerful tools for describing phenomena such as motility-induced phase separation. No comparable theory has been derived yet for the underdamped case. In this work, we introduce active model I+, an extension of active model B+ to particles with inertia. The governing equations of active model I+ are systematically derived from the microscopic Langevin equations. We show that, for underdamped active particles, thermodynamic and mechanical definitions of the velocity field no longer coincide and that the density-dependent swimming speed plays the role of an effective viscosity. Moreover, active model I+ contains the Schr\"odinger equation in Madelung form as a limiting case, allowing to find analoga of the quantum-mechanical tunnel effect and of fuzzy dark matter in the active fluid. We investigate the active tunnel effect analytically and via numerical continuation.
• Abstract（参考訳）: モデルb+のような活性流体の一体密度の場の理論は、運動性誘起相分離のような現象を記述するための単純かつ非常に強力な道具である。 未破壊のケースについては、比較理論が導出されていない。 本研究では,慣性粒子に対する活性モデルB+の拡張である活性モデルI+を紹介する。 活性モデルI+の統治方程式は、顕微鏡的ランゲヴィン方程式から体系的に導かれる。 その結果, 流速場の熱力学的, 機械的定義はもはや一致せず, 密度依存性の水泳速度が有効粘度の役割を担っていることが明らかとなった。 さらに、能動モデル i+ はマデルング形式のシュル=オディンガー方程式を制限ケースとして含み、量子力学的トンネル効果と活性流体中のファジィダークマターの類似性を見出すことができる。 解析的および数値的継続によるトンネル効果について検討した。

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