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电子-光子混合系统的全计数统计:联合统计量与涨落对称性

统计力学 2025-10-08 v1 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

电子-光子混合系统作为理想的光-物质界面,在量子技术领域具有广泛应用前景。这些系统通常在动态非平衡条件下运行,导致电子和光子电流相互耦合。理解这些电流的联合涨落行为对于评估依赖于电子-光子关联的光-物质界面性能至关重要。本文研究了由双量子点耦合光学腔体构成的可实验实现的混合系统中耦合电子和光子电流的全计数统计。我们采用包含电子计数场和光子计数场的量子 Lindblad 主方程框架,以推导其联合累积生成函数——该方法与现有研究不同,后者通常仅关注电子或光子的统计量。我们发现,光子电流与电子电流之比以及它们的方差在大电子-光子耦合 regime 下可能偏离预期的二次比例定律。此外,我们展示了必须修改量子主方程中光子耗散通道的常规建模,才能确保联合累积生成函数满足由涨落定理强制的涨落对称性。我们的结果拓展了对电子-光子混合系统中联合涨落行为的理解,并可能有助于设计高效的量子光-物质界面。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.05502,
  title  = {Full counting statistics of electron-photon hybrid systems: Joint statistics and fluctuation symmetry},
  author = {Tianyi Xiao and Junjie Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05502},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 6 figures, comments are welcome!