System size expansion using Feynman rules and diagrams

Auteurs : Philipp Thomas, Christian Fleck, Ramon Grima, Nikola Popović

arXiv: 1409.1439v1 - DOI (cond-mat.stat-mech)
25 pages, 5 figures, under review, Journal of Physics A

Résumé : Few analytical methods exist for quantitative studies of large fluctuations in stochastic systems. In this article, we develop a simple diagrammatic approach to the Chemical Master Equation that allows us to calculate multi-time correlation functions which are accurate to a any desired order in van Kampen's system size expansion. Specifically, we present a set of Feynman rules from which this diagrammatic perturbation expansion can be constructed algorithmically. We then apply the methodology to derive in closed form the leading order corrections to the linear noise approximation of the intrinsic noise power spectrum for general biochemical reaction networks. Finally, we illustrate our results by describing noise-induced oscillations in the Brusselator reaction scheme which are not captured by the common linear noise approximation.

Soumis à arXiv le 04 Sep. 2014

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.