量子热电结中的热力学不确定性关系
介观与纳米尺度物理
2019-07-03 v1 统计力学
摘要
近来，针对经典马尔可夫系统已提出一种热力学不确定性关系（TUR），它展示了精度（电流涨落）与代价（耗散）之间的权衡。违反 TUR 的系统令人关注，因为它们克服了有关热机效率、功率及其稳定性（功率涨落）的另一权衡关系。在此，我们分析量子热电结在稳态下 TUR 违背的根源、范围及对性能的影响。考虑非相互作用电子，我们首先表明，仅由单电子转移事件产生的电流的“经典”分量遵循 TUR。因此，电流噪声剩余的“量子”部分负责此类量子系统中潜在的 TUR 违背。接下来，聚焦于共振输运区间，我们确定了在偏压结和热电引擎中均可观察到 TUR 违背的参数范围。我们用串行双量子点系统的精确数值模拟说明了我们的发现。最重要的是，我们证明当接近热力学效率极限时，非相互作用热电发电机中 TUR 始终成立。
引用
@article{arxiv.1904.11963,
title = {Thermodynamic uncertainty relation in quantum thermoelectric junctions},
author = {Junjie Liu and Dvira Segal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11963},
year = {2019}
}