非平衡开放量子系统局域温度的热力学意义

测量非平衡纳米尺度系统的局域温度已成为研究外场驱动系统的局域加热效应及其他局域热学性质的新工具。尽管已提出各种实验方案和理论定义来确定局域温度，但所测量或定义量的热力学意义仍不清楚。通过对偏压驱动的量子点系统在无相互作用和强关联两种情形下进行的解析与数值分析，我们阐明了由两种定义确定的局域温度的基本物理意义：广泛采用但不可测量的零电流条件，以及实验可实现的极小扰动条件。我们表明，与零电流定义不同，由极小扰动方案确定的局域温度在感兴趣的非平衡系统与参考平衡系统之间建立了定量对应，前提是所探测的系统可观测量及相关的电子激发完全是局域的。该定量对应从而允许将完善的热力学概念扩展到非平衡情形。