Non-Boltzmann stationary distributions and non-equilibrium relations in active baths

Biyomoleküler reaksiyonlar, protein katlanması ya da populasyon dinamiği gibi birçok doğal ve tasarlanmış proses denge durumundan uzakta cereyan eder, dolayısıyla klasik termodinamik ile modellenemez. Bu çalışmada, bazı temel termodinamik niceliklerin ve denklemlerin aktif bir banyonun varlığından kaynaklanan denge dışı dalgalanmalardan nasıl etkilendiğini deneysel olarak inceliyoruz. Özellikle Brown parçacığının dar bir alana sıkıştırılması, durgun olasılık dağılımının Boltzmann dışına çıkmasına ve Boltzmann dağılımından ağır kuyruklu bir dağılıma geçişine sebep olmaktadır. Bu nedenle, denge dışı termodinamik yasaları (örneğin, Jarzynski denklemi ya da Crooks dalgalanma teoremi) bu sistemlere uygulanamaz. Bu problemin durgun olasılık dağılımını kullanarak elde edilen efektif bir potansiyel kullanılarak düzeltilebileceğini gösteriyoruz. Bu deneysel bulgularımızı teorik kanıtlar ile destekliyoruz.