弱电子-杂质散射下“流体力学”输运的量子效应

近期对显然为流体力学电子输运的实验观测引发了大量关注。然而，对所观测到的非局域输运（漩涡）效应和抛物线型（类泊肃叶）电流轮廓的理解，很大程度上受启于对经典流体的现象学类比。这是由于在输运的量子力学计算中难以纳入强关联，而强关联一直是解释这种显然流体力学输运的主要角度。在此我们证明，即便自由费米子系统，在（不可避免的）无序存在下，也会因其长程纠缠特性而表现出如实验中所观测到的非局域电导效应。基于对若干弱无序自由费米子系统在有限波矢处的电导率 $\sigma({\bf q})$ 的显式计算，我们提出了用于展示非局域输运中违背经典动理学理论预期的独特量子效应的实验策略。我们的结果表明，漩涡或其他“流体力学”效应的观测并不能保证电子-电子散射相对于电子-杂质散射占主导地位。