超越可加性与约化态单调性的催化量子热力学
量子热力学的广义第二定律通常以Rényi散度及其关联的广义自由能家族来表述。在催化热力学转化过程中,该框架虽然能证明合适催化剂的存在性,却未能在系统层面不等式中明确体现催化剂的贡献。本研究基于非可加散度提出了一种互补性表述方案——其伪可加结构生成了一类包含显式催化剂修正项的广义自由能。针对非关联催化热转化,研究证明这种表述可建立明确体现催化剂贡献的非可加第二定律关系式,并在催化剂仅被近似回收时对允许催化剂施加非平凡约束。研究还分析了关联催化热转化,通过具体有限维案例表明:约化态数据通常不足以表征热力学可达性——当系统和催化剂的边缘态保持固定时,联合转化的热主化行为仍可能改变;甚至具有相同边缘态和互信息量的态也可能呈现不同的热主化可达性。这些结果表明:在非关联催化中,非可加性能够提供热力学信息;而对于关联催化,通常需要超越约化态单调量的、真正对联合态敏感的描述方法。

