电子-电子相互作用在量子点中的Mpemba效应中作用

Mpemba效应最初在宏观系统中被注意到——即热水可以比冷水快速冻结——但最近其在开放型量子系统中的延伸正引起广泛关注。这种现象可在马尔可夫系统的非平衡热力学框架中加以解释，依赖于系统动力学不同衰减模式振幅。我们研究了单能级量子点耦合到热浴中的Mpemba效应，突出了电子-电子相互作用在Mpemba效应发生中的作用。我们从称为费米子二重性的该系统的耗散对称性中获得了对衰减模式的洞察。基于对点态平衡松弛的分析，我们推导了使用两种热力学相关的平衡距离度量——无非平衡自由能和点能——的Mpemba效应发生准则。我们进一步将该效应与松弛的可能指数级加速进行比较。最后，我们提出了与实验相关的方案用于状态准备，并探讨了在实验中观察量子点中Mpemba效应的不同方法。