First-passage-time statistics of active Brownian particles: A perturbative approach

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Yanis Baouche - , Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (Autor:in)
  • Magali Le Goff - , Universität Innsbruck (Autor:in)
  • Christina Kurzthaler - , Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD), Technische Universität Dresden, Exzellenzcluster PoL: Physik des Lebens (Autor:in)
  • Thomas Franosch - , Universität Innsbruck (Autor:in)

Abstract

We study the first-passage-time (FPT) properties of active Brownian particles to reach an absorbing wall in two dimensions. Employing a perturbation approach, we obtain exact analytical predictions for the survival and FPT distributions for small Péclet numbers, measuring the importance of self-propulsion relative to diffusion. While randomly oriented active agents reach the wall faster than their passive counterpart, their initial orientation plays a crucial role in the FPT statistics. Using the median as a metric, we quantify this anisotropy and find that it becomes more pronounced at distances where persistent active motion starts to dominate diffusion.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer054113
FachzeitschriftPhysical Review E
Jahrgang111
Ausgabenummer5
PublikationsstatusVeröffentlicht - Mai 2025
Peer-Review-StatusJa