• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

光镊中布朗运动的噪声与遍历性质:观察奥恩斯坦-乌伦贝克过程中的区域交叉

Noise and ergodic properties of Brownian motion in an optical tweezer: Looking at regime crossovers in an Ornstein-Uhlenbeck process.

作者信息

Goerlich Rémi, Li Minghao, Albert Samuel, Manfredi Giovanni, Hervieux Paul-Antoine, Genet Cyriaque

机构信息

Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.

Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires, UMR 7006, F-67000 Strasbourg, France.

出版信息

Phys Rev E. 2021 Mar;103(3-1):032132. doi: 10.1103/PhysRevE.103.032132.

DOI:10.1103/PhysRevE.103.032132
PMID:33862817
Abstract

We characterize throughout the spectral range of an optical trap the nature of the noise that drives the Brownian motion of an overdamped trapped single microsphere and its ergodicity, comparing experimental, analytical, and simulated data. We carefully analyze noise and ergodic properties (i) using the Allan variance for characterizing the noise and (ii) exploiting a test of ergodicity tailored for experiments done over finite times. We derive these two estimators in the Ornstein-Uhlenbeck low-frequency trapped-diffusion regime and study analytically their evolution toward the high-frequency Wiener-like free-diffusion regime, in very good agreement with simulated and experimental results. This study is performed comprehensively from the free-diffusion to the trapped-diffusion regimes. It also carefully looks at the specific signatures of the estimators at the crossover between the two regimes. This analysis is important to conduct when exploiting optical traps in a metrology context.

摘要

我们在光阱的整个光谱范围内,对驱动过阻尼捕获的单个微球布朗运动的噪声性质及其遍历性进行了表征,比较了实验数据、分析数据和模拟数据。我们通过以下方式仔细分析噪声和遍历性质:(i) 使用阿伦方差来表征噪声;(ii) 利用针对有限时间内进行的实验量身定制的遍历性测试。我们在奥恩斯坦 - 乌伦贝克低频捕获扩散 regime 中推导了这两个估计量,并分析研究了它们向高频维纳型自由扩散 regime 的演化,与模拟和实验结果非常吻合。这项研究从自由扩散 regime 到捕获扩散 regime 进行了全面开展。它还仔细研究了两个 regime 之间交叉点处估计量的特定特征。在计量学背景下利用光阱时进行这种分析很重要。

相似文献

1
Noise and ergodic properties of Brownian motion in an optical tweezer: Looking at regime crossovers in an Ornstein-Uhlenbeck process.光镊中布朗运动的噪声与遍历性质:观察奥恩斯坦-乌伦贝克过程中的区域交叉
Phys Rev E. 2021 Mar;103(3-1):032132. doi: 10.1103/PhysRevE.103.032132.
2
Ergodicity testing for anomalous diffusion: small sample statistics.反常扩散的遍历性测试:小样本统计
J Chem Phys. 2015 Apr 14;142(14):144103. doi: 10.1063/1.4916912.
3
Exact solution for the Anisotropic Ornstein-Uhlenbeck process.各向异性奥恩斯坦-乌伦贝克过程的精确解。
Physica A. 2022 Feb 1;587. doi: 10.1016/j.physa.2021.126526. Epub 2021 Oct 19.
4
Time averages and their statistical variation for the Ornstein-Uhlenbeck process: Role of initial particle distributions and relaxation to stationarity.奥恩斯坦-乌伦贝克过程的时间平均值及其统计变化:初始粒子分布的作用和向平稳态的弛豫。
Phys Rev E. 2018 Aug;98(2-1):022134. doi: 10.1103/PhysRevE.98.022134.
5
Parameter estimation of the fractional Ornstein-Uhlenbeck process based on quadratic variation.基于二次变差的分数阶奥恩斯坦-乌伦贝克过程的参数估计
Chaos. 2023 Oct 1;33(10). doi: 10.1063/5.0158843.
6
Fast Bayesian inference of the multivariate Ornstein-Uhlenbeck process.快速贝叶斯推断多元 Ornstein-Uhlenbeck 过程。
Phys Rev E. 2018 Jul;98(1-1):012136. doi: 10.1103/PhysRevE.98.012136.
7
Ergodic criterion of a random diffusivity model.随机扩散率模型的遍历性准则
Phys Rev E. 2024 Apr;109(4-1):044115. doi: 10.1103/PhysRevE.109.044115.
8
Fast Bayesian inference of optical trap stiffness and particle diffusion.快速贝叶斯光学陷阱刚度和粒子扩散推断。
Sci Rep. 2017 Jan 31;7:41638. doi: 10.1038/srep41638.
9
Resonances arising from hydrodynamic memory in Brownian motion.布朗运动中流体动力学记忆引起的共振。
Nature. 2011 Oct 5;478(7367):85-8. doi: 10.1038/nature10498.
10
Detrended fluctuation analysis of the Ornstein-Uhlenbeck process: Stationarity versus nonstationarity.奥恩斯坦-乌伦贝克过程的去趋势波动分析:平稳性与非平稳性
Chaos. 2016 Nov;26(11):113109. doi: 10.1063/1.4967390.

引用本文的文献

1
Brown and Levy Steady-State Motions.布朗和利维稳态运动。
Entropy (Basel). 2025 Jun 16;27(6):643. doi: 10.3390/e27060643.
2
Levy Noise Affects Ornstein-Uhlenbeck Memory.莱维噪声影响奥恩斯坦-乌伦贝克记忆。
Entropy (Basel). 2025 Feb 2;27(2):157. doi: 10.3390/e27020157.