当去相干失效时：量子输运中脱相模型的热力学后果
介观与纳米尺度物理
2025-08-29 v1
摘要
理解脱相如何影响热量和信息流对于实现量子技术的承诺至关重要。两种用于量子输运中引入脱相的模型分别是电压探针（VP），其施加局部电流守恒；以及电压-温度探针（VTP），其还守恒热流。尽管这些模型常被视为功能等价，但我们表明这种等价性仅在高度对称条件下成立，这在实验中可能难以实现。在非对称耦合或热力学偏置下，VTP 遵循热力学约束，确保电荷和热量两个通道上的脱相，而 VP 则成为热量的来源或汇。显著的是，VP 可在较大的探针耦合强度下完全无法建模热量输运中的脱相。我们以苯基分子结构为现实案例，表明这些效应对预测的热量输运具有显著影响。这些结果表明 VP 和 VTP 模型不可互换：只有 VTP 提供了用于量子输运脱相建模的热力学一致框架。
引用
@article{arxiv.2508.20343,
title = {When Dephasing Fails: Thermodynamic Consequences of Decoherence Models in Quantum Transport},
author = {Eren Erdogan and Justin P. Bergfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.20343},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 6 figures