力学

扩散噪声主导遗传分化的早期阶段

群体遗传学扩散噪声流体力学方程杂合度文章通过精确推导阶石模型的波动流体力学方程，首次揭示了扩散噪声（迁移引起的随机波动）对空间群体遗传学的关键影响。传统理论（如sFKPP方程）仅考虑局部反应噪声，但微观模拟表明：当迁移率高于反应率时，扩散噪声主导早期遗传分化。修正方程引入扩散噪声项后，成功预测杂合度的空间分布和电流涨落的√T标度律，为微生物扩张、生态入侵等反应-扩散系统提供新理论框架。

高阶调节界面物理：多相格子Boltzmann方法中的Tolman长度控制

多相流格子Boltzmann方法表面张力 Tolman长度成核文章提出了一种在Shan-Chen多相格子Boltzmann模型中定量控制Tolman长度的方法。通过利用强迫模板中的隐藏自由度，实现了在恒定界面宽度和密度比下对表面张力和Tolman长度的高阶调节。基于晶格压力张量理论推导出Tolman长度的首个解析表达式，并通过静态模拟验证了界面特性的精确控制。动态模拟表明均质成核速率对Tolman长度值具有显著依赖性，为相变流体动力学的高保真建模提供了新工具。

Janus粒子在对流卷阵列中的扩散行为

活性物质对流扩散微泳粒子文章研究了活性Janus粒子在一维对流卷阵列中的扩散行为。通过数值模拟发现，与被动粒子不同，活性粒子的空间分布呈现非均匀性，其扩散行为受自推进速度与临界值的相对大小影响显著。低速时，粒子表现出类似被动粒子的对流增强扩散；高速时，扩散主要由边缘对流主导。研究揭示了噪声、自推进和几何约束三者共同作用对活性物质扩散特性的影响，为微流体器件设计提供了理论依据。

对称Dyson排斥过程中的非局部流体力学

长程相互作用排斥过程流体力学极限文章研究了具有长程相互作用的对称Dyson排斥过程(SDEP)，揭示了其在宏观尺度下表现出的非局部流体力学行为。通过精确的基态变换，将SDEP的随机生成器映射到自旋1/2 XX量子链，建立了自由费米子表示。研究发现SDEP的动力学由包含希尔伯特变换的非局部方程描述，该方程可等价转化为局部双场复Hopf系统。数值模拟验证了单块和双块初始状态下熔解过程的极限形状现象，与理论预测的极地曲线高度吻合。这项工作为长程相互作用系统中的非平衡动力学提供了新的理论框架。

有向环在复杂网络中的高阶信息处理作用

复杂网络信息处理高阶结构文章研究了有向环作为高阶结构在稀疏随机网络中的信息处理功能。通过信息论方法，揭示了前馈环和反馈环在信息流动与整合中的差异化作用：前馈环促进信息传递，而反馈环增强信息整合。研究发现网络规模、稀疏性和全局方向性显著影响有向环的计算能力，其中环的局部营养不连贯性决定了其产生高阶行为的能力。此外，在全局网络动力学方面，反馈环的引入能显著增加活动模式的多样性。这些发现为理解生物神经网络和设计人工信息处理系统提供了新视角。

高效预决策方案：长程相互作用晶格系统的Metropolis蒙特卡洛模拟

蒙特卡洛模拟长程相互作用预决策算法文章提出了一种高效的预决策方案，用于长程相互作用晶格系统的Metropolis蒙特卡洛模拟。该方案通过重新排列求和顺序和引入部分求和技术，显著降低了计算复杂度。对于形式为V(r)=r^{-d-σ}的势能，当σ<d时，复杂度从O(N^2)降至O(N^{2-σ/d})；当σ>d时，进一步降至O(N)。该算法适用于多种O(n)自旋模型，包括Ising模型、XY模型和Edwards-Anderson自旋玻璃模型。通过使用相同的随机数序列，该算法能够精确复现传统Metropolis算法的马尔可夫链，同时大幅减少计算负担。其通用性、简单性和高效性使其在长程相互作用系统的研究中具有广泛的应用潜力。

驱动胶体混合物中的短程与长程关联

非对称简单排阻过程胶体动力学关联函数文章研究了在狭窄管道中高密度胶体混合物的动力学行为，通过推广非对称简单排阻过程（ASEP）模型，允许单个位点容纳多个粒子并引入两种不同尺寸的粒子。研究发现，短程关联可通过Kirkwood近似准确描述，而长程关联则表现出幂律衰减特性，与传统的指数衰减预测形成鲜明对比。单组分系统中关联函数呈现普适的幂律衰减（指数接近2），而双组分系统中衰减行为更为复杂。这一发现表明该推广ASEP模型属于新的普适性类别，为理解受限几何中胶体动力学提供了新视角。

窄孔中驱动胶体混合物的流体动力学近似

胶体动力学流体力学极限巴西果效应文章研究了受限几何中高密度胶体混合物的动力学行为，通过将连续空间离散化为广义非对称排阻过程（ASEP）模型，并推导其流体力学极限方程。研究发现，在单组分系统中，粒子流随密度呈现超线性增长；而在双组分混合系统中，大颗粒会因小颗粒的驱动而被排斥，形成类似巴西果效应的分离现象。通过分析口袋几何和三维孔隙中的粒子分布，证实了该效应在非平衡条件下依然存在，为胶体颗粒的尺寸分离提供了理论依据。

活性与被动胶体混合物在窄孔中的棘轮效应与堵塞现象

活性物质棘轮效应堵塞转变文章研究了由活性与被动胶体粒子组成的稠密混合物在周期性调制孔径的窄孔中的动力学行为。通过广义排他过程框架，发现活性粒子的内部驱动会诱导棘轮电流。随着粒子密度的增加，系统会经历自由流动、热激活过程和旋节分解三个主要状态，最终进入堵塞态。堵塞态的转变表现为电流的突然下降，其出现时间遵循指数分布。活性粒子的棘轮效应对被动粒子施加拖曳力，导致被动粒子产生与活性粒子同向的净流动，但在演化过程中可能出现短期的反向流动。研究揭示了活性物质系统中几何约束与相互作用导致的丰富非平衡动力学行为。

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