Markovian 传输中状态动力学的热力学不完整性

Markovian 传输常以系统状态的 master 方程进行描述。然而，热力学信息通过 reservoir-resolved 转移记录载体表现出来，包括粒子流、热流、熵产生以及流量噪声。我们指出状态动力学的热力学不完整性：Markovian 状态生成器仅能固定占用概率、稳态响应和松弛过程，却无法指定底层转换是如何分配给各个 reservoir 和能量滤波器的。我们研究了与能量滤波 reservoir 相耦合的多端口 Coulomb 阻挡量子点，发现不同的 reservoir 通道分配可产生相同的状态 master 方程。这些分配在占用动力学、稳态和线性响应上完全等价，但在热流、熵产生和流量噪声上存在差异。我们提出热力学完整性准则：若某传输可观测量在所有保持状态生成器不变的 reservoir 通道重新分配下保持不变，则可从状态动力学重构该可观测量。该准则为 Markovian 传输模型提供了实用诊断工具，以及可测量的预测：即便已知完整的 Markovian 状态动力学，状态断层扫描仍可能不足以预测热噪声和交叉相关测量。本分析揭示了仅基于状态的 Markovian 热力学的具体局限，指出必须指定哪些额外的传输记录才能实现热力学预测的实验完整性。