具有最小电流涨落的量子热电输运函数

热力学不确定性关系（TURs）是非平衡物理中的一个基准结果，可对纳米器件中电流的信噪比（精度）施加基本下界。这些关系最初针对经典时间齐次马尔可夫过程提出，但已被证明在支持量子相干输运的热电引擎与光伏器件中被违背。然而，这些违背可能发生的程度仍是一块缺失的拼图。本工作中，我们在非相互作用系统的一般 Landauer-Büttiker 形式框架下，超越任何微扰区域（如线性响应），以确定性方式给出该答案。特别地，利用解析约束优化技术，我们严格证明：在给定平均功率与效率下，使热电器件可靠性最大化（即最小化其稳态电流涨落）的输运函数是一组矩形窗函数。这使我们能展示 TURs 可被违背至任意大的程度，取决于温度与化学势梯度，从而为最优器件设计提供指导。