手性电路中的耗散与量子噪声

我们获得了手性电路中零温、零频量子噪声${\small{(}}S{\small{(}}\omega=0{\small{)}}{\small{)}}$与相关功率耗散${\small{(}}D{\small{)}}$之间的经验关系。我们考虑单个量子点接触（QPC）的情形，其在$\nu=1$量子霍尔态的$n$条手性边缘之间诱导电子的边界间散射。结果表明，QPC处产生的总最大功率耗散（$D_{total}$）与从QPC区域发出的手性边缘通道中产生的自关联噪声之和（$S_{total}$）之比为$D_{total}/S_{total}{\small{(}}\omega=0{\small{)}} = V/{\small{}}4 e{\small{}}$，其中$e$为电子电荷，$V$为施加于$n$条入射边缘通道中任一条上的电压，其余$n-1$条边缘通道接地。这意味着该比值具有普适性，仅依赖于线性电压偏置，即其与QPC区域散射矩阵（$S$矩阵）的细节无关。此处每条手性边缘中的最大功率耗散定义为：若QPC区域在每条手性边缘中产生的非平衡电子分布弛豫至相应的零温费米分布，能量损失的速率。进一步，对于${\cal Z}_n$对称$S$矩阵，我们证明即使所有施加于入射边缘通道的偏置电压均保持有限且互异，该普适行为依然成立。