비평형 열역학은 다양한 물리적·화학적 과정의 이해에 있어 핵심적인 역할을 한다. 변동정리와 같은 틀을 통해 상당한 진전이 이루어졌음에도 불구하고, 비평형 과정 동안 국소적 수준에서 에너지, 엔트로피, 자유에너지와 같은 열역학적 양을 정의하는 일은 여전히 어렵다. 최근 Jinwoo와 Tanaka [Sci. Rep. 5, 7832 (2015)]는 시간에 걸친 미시상태의 경로 앙상블을 통해 국소 열역학적 성질을 정의하는 형식화(JT 형식론)를 제안하였다. 본 연구에서는 JT 형식론을 모델 비평형 계인 고분자 붕괴 과정에 적용하여, 메조스코픽 변수로서 말단-말단 거리(end-to-end distance)를 기준으로 붕괴 동역학을 관찰한다. 광범위한 랑주뱅 동역학 시뮬레이션을 통해 시간과 골격(conformation)에 따른 형태의 자유에너지, 상실된 정보, 비평형 자유에너지를 정량화한다. 본 결과는 일과 국소 비평형 자유에너지를 연관시키는 JT의 일-변동정리를 검증한다. 본 연구는 복잡한 연성 물질 계에서 동적 열역학 거동을 분석하는 데 JT 형식론이 유용함을 보여준다.

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