三端量子点热电耦的图论分析：昂萨格关系与自旋热电效应

我们引入了一个由两颗强耦合量子点组成的三端量子热电耦的简化模型。为阐明自旋依赖的塞贝克与佩尔捷效应，我们采用微观哈密顿量并将 Lindblad 主方程映射为量子跃迁网络，捕捉这两种互易效应的关键工作原理。我们的分析揭示，包含库仑相互作用与自旋翻转过程的量子热力学网络导致了自旋热电效应的涌现。利用代数图论，我们从以环流与环力表示的熵产生率的随机版本中恢复了不可逆热力学的唯象定律。值得注意的是，输运系数的昂萨格互易性与开尔文关系在量子跃迁网络内环流轨迹的性质中找到了其前提。这凸显了热力学原理在经典与量子领域间的普遍一般性，尽管其与依赖局域平衡假设的经典不可逆热力学定律有着根本不同的基础。