从耗散动力学到纳米尺度热传递研究

我们以统一的方式研究了双浴自旋 - 玻色子模型中的耗散动力学和热传递。我们使用了 Bloch-Redfield (BR) 形式体系（适用于极弱系统 - 浴耦合极限）、非相互作用闪点近似 (NIBA)（适用于非绝热极限）以及迭代的数值精确路径积分工具。这些方法最初是为描述量子系统的耗散动力学而开发的，此处将其应用于探索非平衡设置下的量子能量传输问题。具体而言，我们研究了高温$k_BT/\hbar>\epsilon$下的弱至中等系统 - 浴耦合机制，其中$\epsilon$为二能级系统的特征频率。BR 形式体系和 NIBA 在某些参数范围内可能导致约化密度矩阵 (RDM) 动力学的接近结果。然而，RDM 动力学中相对微小的偏差会传播为输运行为中显著的定性差异。同样，在严格的非绝热极限之外，NIBA 对热流的预测在定性上是不正确的：它未能捕捉到热流随隧穿能量和温度的翻转行为。因此，那些被证明对描述 RDM 动力学有意义（甚至在某种程度上超出了其严格有效范围）的技术，在热传递计算中应极其谨慎地使用，因为一旦参数略微超出这些技术的运作假设，就会出现严重的定性失效。