論文の概要: Combining kinetic and thermodynamic uncertainty relations in quantum transport

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.04980v1
• Date: Mon, 07 Apr 2025 12:09:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-08 14:08:57.123542
• Title: Combining kinetic and thermodynamic uncertainty relations in quantum transport
• Title（参考訳）: 量子輸送における動力学的および熱力学的不確実性関係の組合せ
• Authors: Didrik Palmqvist, Ludovico Tesser, Janine Splettstoesser,
• Abstract要約: 本研究は,多端子型,多チャネル型量子輸送設定におけるジェネリック電流の変動について検討する。 量子状態において、これらのゆらぎと結果として生じる精度は、デバイスがフェルミオン性であるかボゾン性であるかによって大きく異なる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We study the fluctuations of generic currents in multi-terminal, multi-channel quantum transport settings. In the quantum regime, these fluctuations and the resulting precision differ strongly depending on whether the device is of fermionic or bosonic nature. Using scattering theory, we show that the precision is bounded by constraints set by the entropy production and by the activity in the spirit of thermodynamic or kinetic uncertainty relations, valid for fermionic and bosonic quantum systems and even in the absence of time-reversal symmetry. Furthermore, we derive a combined thermodynamic kinetic uncertainty relation, which is tight over a wide range of parameters and can hence predict the reachable precision of a device. Since these constraints can be expressed in terms of observables accessible in transport measurements, such as currents and bandwidth, we foresee that the tight thermodynamic kinetic uncertainty-like bounds are also useful as an inference tool: they can be exploited to estimate entropy production from transport observables, such as the charge current and its noise, which are more easily accessible in experiment.
• Abstract（参考訳）: 本研究は,多端子型,多チャネル型量子輸送設定におけるジェネリック電流の変動について検討する。 量子状態において、これらのゆらぎと結果として生じる精度は、デバイスがフェルミオン性であるかボゾン性であるかによって大きく異なる。 散乱理論を用いて、この精度はエントロピー生成と熱力学あるいは運動論的不確実性関係の精神における活動によって設定された制約によって制限され、フェルミオン量子系やボゾン量子系に有効であり、時間反転対称性が欠如している場合でさえも有界であることを示す。 さらに, 幅広いパラメータに対して厳密で, デバイスに到達可能な精度を予測できる, 組み合わせた熱力学的不確実性関係を導出する。 これらの制約は、電流や帯域幅などの輸送測定でアクセス可能な観測可能量で表現できるため、密な熱力学的不確実性のような境界も推論ツールとして有用である。

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