强耦合条件下介观导体中的量子动力学不确定性关系
介观与纳米尺度物理
2026-03-13 v4 统计力学
量子物理
摘要
动力学不确定性关系（KUR）通过对电流信噪比的上限进行刻画，为非平衡输运的精度设定 fundamental 限制，其以衡量系统与浴体之间交换事件数量的动态活跃性（dynamical activity）为基准。该框架在弱耦合 regime 下已为人所熟知，此时输运通过明确的类粒子隧穿过程实现。然而，在强耦合条件下，量子相干性挑战了标准 KUR 的有效性以及活跃性概念本身。在本 Letter 中，我们提出了一个在任意系统-浴体耦合强度下均有效的动力学活跃性新定义，并展示其导致在强耦合条件下标准 KUR 失效。基于此结果，我们推导并证明了一种新的不确定性关系，称为量子 KUR（QKUR），为 KUR 提供了真正的量子延伸，考虑了广义活跃性中固有量子相干贡献。我们演示了广义活跃性在弱耦合 regime 下还原为标准 master 方程定义，适用于由二次哈密顿量描述的任意 N 个耦合量子点系统，并分析了 QKUR 边界在典型量子相干介观器件中的表现，包括单量子点、双量子点系统和量子点接触。
引用
@article{arxiv.2505.13200,
title = {Quantum Kinetic Uncertainty Relations in Mesoscopic Conductors at Strong Coupling},
author = {Gianmichele Blasi and Ricard Ravell Rodríguez and Mykhailo Moskalets and Rosa López and Géraldine Haack},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.13200},
year = {2026}
}