Высокотемпературные броуновские моторы: детерминистические и стохастические флуктуации периодического потенциала

Проанализировано высокотемпературное однонаправленное движение броуновской частицы с зависящей от времени потенциальной энергией, описываемой пространственно асимметричной периодической функцией. Общее выражение, полученное для средней скорости $\nu$ такого движения, конкретизируется для дихотомных детерминистических и стохастических марковских процессов. Для обоих процессов имеет место одинаковое линейное возрастание $\nu$ при малых частотах флуктуаций $\gamma$ потенциальной энергии и наличие максимумов при $\gamma$ порядка обратного времени диффузии на периоде потенциала. При больших $\gamma$ поведение $\nu$ различается: $\nu\propto\gamma^{-2}$ для детерминистического и $\nu\propto\gamma^{-1}$ для стохастического процессов. Показано, что при достаточно больших амплитудах флуктуаций потенциальной энергии (относительно ее среднего значения) направление движения мотора зависит от относительных времен жизни каждого из состояний дихотомного процесса.