周期驱动介观导体中的相干输运：从散射矩阵到量子热力学

散射理论是描述介观系统输运现象的标准工具。在此，我们针对受振荡电场或磁场驱动的纳米尺度导体，给出了该方法的详细推导。我们的方法基于将常规 Lippmann-Schwinger 形式体系推广至具有周期时间依赖哈密顿量的系统。作为一项关键结果，我们获得了描述输运载流子穿过周期驱动样品的 Floquet 散射振幅的系统性微扰方案。在一般多端构型下，我们推导了物质流与能量流的均值及时间积分关联函数（或零频噪声）的微观表达式，从而统一了早期研究的结果。我们表明该框架与热力学第一、第二定律内在一致，并证明仅当系统中所有电流均为零时，平均熵产生率才为零。作为一个应用，我们推导了广义 Green-Kubo 关系，其使得任何平均电流对温度与化学势梯度微小变化的响应均可借由适当选取电流间的时间积分关联函数表达。最后，我们讨论了未来研究的潜在课题以及 Floquet 散射方法在随机与量子热力学中量子输运的更广泛应用。