小规模量子系统转换概率的热力学与能量约束
介观与纳米尺度物理
2025-05-20 v3 统计力学
量子物理
摘要
我们研究了对初始处于热力学平衡态的量子系统进行两点测量所得到的转换概率。我们发现当系统在不同温度下准备时，转换概率差异存在两个独立约束，这两个约束在测量的量子系统规模较小时尤其严格。这些界限形式为热力学约束和能量约束，因为它们分别与系统升温或降温时耗散的热量和吸收的能量相关。所推导的约束适用于任意系统哈密顿量，包括相互作用或非线性能谱。我们展示了这些约束在由能量或粒子交换引起的弱耦合双体系统非平衡态转换中的适用性。该实例对于从分子势垒到耦合腔体的一系列实验上相关系统具有广泛的意义，可以通过测量非平衡隧穿电流及其噪声来实现。
引用
@article{arxiv.2409.00981,
title = {Thermodynamic and energetic constraints on transition probabilities of small-scale quantum systems},
author = {Ludovico Tesser and Matteo Acciai and Christian Spånslätt and Inès Safi and Janine Splettstoesser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.00981},
year = {2025}
}