양자 기하학적 엔트로피 생산과 엔트로피 홀 효과

초록

본 논문은 비상호작용 페르미온을 대상으로 전기장 하에서의 엔트로피 연속 방정식을 유도하고, 완전 양자역학적 방법으로 엔트로피 전류와 엔트로피 생산률을 구한다. 이 과정에서 이완 시간 근사에 기반한 소산항을 도입해 양자계량(quantum metric)이 주도하는 2차 엔트로피 생산을 밝혀내며, 베리 곡률이 만든 엔트로피 홀 효과와 그 온도 구배에 대한 안손 효과와의 Onsager 상호관계를 제시한다. 마지막으로 DC·AC 구동에서 전하 전류와 엔트로피 전류를 연결하는 보편적 관계식을 도출해, 실험적으로 양자기하학을 탐지할 수 있는 방법을 제시한다.

상세 분석

이 연구는 먼저 비상호작용 전자계의 엔트로피 연산자를 ˆs=−ˆρ ln ˆρ−(1−ˆρ) ln(1−ˆρ) 로 정의하고, ˆρ가 양자리우빌 방정식 i∂t ˆρ=