观测量的量子几何界限：线性响应、Drude 功率与轨道磁化
材料科学
2025-10-28 v2 介观与纳米尺度物理
统计力学
摘要
量子几何张量 (QGT) 为物理量提供了非平凡的界限，如下所述度量-曲率不等式。在本文中，我们通过对 QGT 的某些推广来探讨各种观测量的界限。首先，我们展示了针对所有线性响应的界限成立，这些响应由扩展到众多体态、有限温度和一般参数空间的 QGT 产生。作为应用，我们显示源于自由能凸性的热力学不等式可以进一步紧致。其次，我们在 Drude 功率和轨道磁化之间建立了界限。在 Landau 能级系统中，等式恰好满足；而具有近似平坦带的系统也倾向于接近等式。我们将所得不等式应用于两个轨道铁磁体，支持扭曲双层石墨烯体系接近 Landau 能级系统的观点。此外，我们展示了类似的不等式也适用于更高阶的偶极矩——磁偶极矩。最后，我们讨论了 QGT 与不确定性原理之间的类比，强调非平凡界限的存在必然反映量子效应。
引用
@article{arxiv.2507.12836,
title = {Quantum geometric bounds for observables: Linear responses, Drude weight, and orbital magnetization},
author = {Koki Shinada and Naoto Nagaosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12836},
year = {2025}
}