规范不变量子热力学:对第一定律的推论

经典热力学的普适性建立在中心极限定理之上,由于该定理,对热涨落的测量无法揭示宏观物体微观结构的详细信息。当考虑小系统且涨落变得重要时,热力学量可在经典随机力学语境下理解。因此,热力学背后的一个基本假设是粗粒化,它源于对所有自由度控制能力的严重缺乏。然而,对于量子系统,人们声称具有高度控制能力。结果,信息论在识别热力学函数中起主要作用。此处,借鉴所有现代物理理论中本质的规范对称性概念,我们提出一条新的可能的中间路径。在量子热力学领域内,我们显式构造物理动机的规范变换,其编码了热力学背后一种温和的粗粒化变体。作为结果,我们重新诠释了量子功与热,以及量子相干的作用。