关联量子系统中的反常流:不可行结果与多重电荷情景

关联量子系统可展现出违背经典预期的热力学行为,其中对抗温度梯度的反常能量流动(AEF)便是典型范例。虽然已有研究表明AEF源于初始量子关联的消耗,但学界尚不清楚AEF是否能在不耗尽关联的情况下发生,亦或是否在能量以外的守恒量中存在类似反常输运现象。该研究团队建立了普适的全局-局域热力学框架来描述任意关联量子系统间的电荷交换。对于能量守恒体系,研究人员通过理论分析排除了初始无关联态中AEF的出现——即使引入量子催化机制亦然——从而完善了现有研究结论。与之相对,在具有多重守恒量的系统中,该工作揭示了一种无需初始关联的AEF新机制:其由非能量守恒量的正常流动所产生的拖曳效应诱发。通过将全部守恒量置于平等地位,研究团队将AEF拓展为更广义的“反常电荷流”概念,使之适用于任意守恒量。数值算例验证了理论预期。这些发现深化了对非平衡量子热力学的理解,为操控关联量子系统中的输运现象开拓了新路径。

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