論文の概要: Thermodynamic bound on current fluctuations in coherent conductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01214v1
• Date: Tue, 01 Jul 2025 22:21:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:22:59.947541
• Title: Thermodynamic bound on current fluctuations in coherent conductors
• Title（参考訳）: コヒーレント導体における電流変動に関する熱力学的検討
• Authors: Kay Brandner, Keiji Saito,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレント導体における粒子電流の大偏差関数に普遍的境界を導出する。 典型的な電流変動に対して、コヒーレント輸送に対する最近の熱力学的不確実性関係を回復する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We derive a universal bound on the large-deviation functions of particle currents in coherent conductors. This bound depends only on the mean value of the relevant current and the total rate of entropy production required to maintain a non-equilibrium steady state, thus showing that both typical and rare current fluctuations are ultimately constrained by dissipation. Our analysis relies on the scattering approach to quantum transport and applies to any multi-terminal setup with arbitrary chemical potential and temperature gradients, provided the transmission coefficients between reservoirs are symmetric. This condition is satisfied for any two-terminal system and, more generally, when the dynamics of particles within the conductor are symmetric under time-reversal. For typical current fluctuations, we recover a recently derived thermodynamic uncertainty relation for coherent transport. To illustrate our theory, we analyze a specific model comprising two reservoirs connected by a chain of quantum dots, which shows that our bound can be saturated asymptotically.
• Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレント導体における粒子電流の大偏差関数に普遍的境界を導出する。 この境界は、関連する電流の平均値と非平衡定常状態を維持するために必要なエントロピー生成の総率にのみ依存しており、典型的および希少な電流変動は最終的に散逸によって制約されることを示す。 我々の分析は量子輸送への散乱アプローチに依存しており、貯水池間の伝達係数が対称である場合、任意の化学ポテンシャルと温度勾配を持つ任意のマルチ端末設定に適用する。 この条件は、任意の2末端系、より一般的には、導体内の粒子の力学が時間反転の下で対称であるときに満たされる。 典型的な電流変動に対して、コヒーレント輸送に対する最近の熱力学的不確実性関係を回復する。 この理論を説明するために、量子ドットの連鎖で繋がった2つの貯水池からなる特定のモデルを解析し、その境界が漸近的に飽和していることを示す。

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