目录 / 文档-技术白皮书 / 42-EFT.WP.Heat.Decoherence v1.0
I. 说明与依赖锚点
- 本附录仅列出本卷新增/特化的符号与单位;通用项见 EFT.WP.Core.Terms v1.0 与 EFT.WP.Core.Metrology v1.0。
- 所有公式/符号/定义统一英文并用反引号;跨卷引用采用**“卷名 vX.Y: 锚点(P/S/M/I)”**固定写法。
- 依赖锚点:本卷第2章 S20-*、第4章 S40-*、第5章 S50-*、第6章 S60-*、第7章 S70-*、第8章 S80-*、第9章 S90-*、第11章 S110-*、第12章 S120-*、第13章 S130-*。
II. 书写与计量口径(重申)
- 频率与变换:统一 ω = 2π f;F(ω) = ∫ f(t) e^{-iωt} dt,f(t) = (1/2π) ∫ F(ω) e^{iωt} dω。
- PSD 口径:显式声明单边/双边;双边 S_{xx}(ω)、单边 S_{xx}^{(1)}(f);同一数据集中不得混用未声明口径。
- FDT 口径:量子形式 S_{xx}(ω) = 2 coth(ħω/2k_B T) · Im χ_{xx}(ω);经典极限按第5章。
- 到达时复用(如有):二选一且不可混用:
T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell );T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell );必须显式 gamma(ell) 与 d ell。 - 单位与量纲:统一 SI;相位谱用 rad^2/Hz,电压/电流谱用 V^2/Hz、A^2/Hz;所有表达式须通过 check_dim。
III. 符号表(增量)
符号 | 名称(中文) | 定义/用途 | SI/工程单位 | 维度 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
T | 温度 | 热学状态量 | K | Θ | — |
β = 1/(k_B T) | 倒温 | 统计权重 | K⁻¹ | Θ^-1 | — |
κ | 导热率 | 传热参数 | W·m⁻¹·K⁻¹ | M L T^-3 Θ^-1 | 第6章 |
α | 热扩散率 | 宏观传热 | m²·s⁻¹ | L^2 T^-1 | 第6章 |
R_K | Kapitza 热阻 | 界面热阻 | K·m²·W⁻¹ | Θ L^2 M^-1 T^3 | 第6章 |
q | 热流密度 | 能量输运 | W·m⁻² | M T^-3 | 第6章 |
S_{xx}(ω) | 自功率谱 | 双边 PSD | unit(x)^2/Hz | — | 单边 S_{xx}^{(1)}(f) |
S_{xy}(ω) | 互谱 | 相关谱 | unit(x)·unit(y)/Hz | — | 相干见第5章 |
J(ω) | 环境谱密度 | 系统–浴耦合 | 依模型 | — | {η, s, ω_c} |
χ(ω) | 响应函数 | FDT 链接 | 依系统 | — | 明确单位 |
ω_c | 截止频率 | 光谱形状 | rad·s⁻¹ | T^-1 | — |
η, s | 谱形参数 | 振幅/型指数 | — | — | — |
n̄(ω,T) | 玻色占据 | 1/(e^{ħω/k_B T}-1) | — | — | — |
T_1, T_2 | 弛豫/相干时间 | 退相干指标 | s | T | Γ_1=1/T_1,Γ_φ |
Γ_1, Γ_φ | 弛豫/纯退相干率 | 退相干指标 | s⁻¹ | T^-1 | — |
F(ω) | 滤波函数 | 控制序列频响 | — | — | 第4/5/8/10章 |
S_eff(ω) | 有效谱 | ` | F(ω) | ^2 S_{AA}(ω)` | unit(A)^2/Hz |
L_att(ω) | 衰减长度 | 带隙衰减 | m | L | 声子晶体 |
G_th | 热导 | Landauer | W·K⁻¹ | M L^2 T^-3 Θ^-1 | 第6章 |
c_ref | 参考传播速度 | 跨卷常量 | m·s⁻¹ | L T^-1 | 光速 |
c_med | 介质速度 | 可选 | m·s⁻¹ | L T^-1 | 声/特介 |
ENBW | 等效噪声带宽 | 读出指标 | Hz | T^-1 | 第9章 |
Σ_y | 观测协方差 | 计量链 | — | — | 第9/10/13章 |
IV. 常量与参考值(本卷沿用/增量)
符号 | 定义 | 数值/状态 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
k_B | 玻尔兹曼常数 | exact | J·K⁻¹ | — |
ħ | 约化普朗克常数 | exact | J·s | — |
c_ref | 参考传播速度 | 299 792 458(exact) | m·s⁻¹ | 光 |
G_0 | 量子化热导 | (π^2 k_B^2 / 3h) T | W·K⁻¹ | 每模极限 |
σ | 斯特藩–玻尔兹曼常数 | exact | W·m⁻²·K⁻⁴ | 辐射 |
V. 典型量纲校核(示例)
- S_VV = 4 k_B T R:[V^2/Hz] = [J·K^-1][K][Ω] ✓
- S_{xx}(ω) = 2 coth(ħω/2k_B T) · Im χ_{xx}(ω):左右单位一致 ✓
- q = -κ ∇T:[W·m^-2] = [W·m^-1·K^-1][K·m^-1] ✓
- G_th = ∫ (ħω/2π) 𝒯(ω) (∂ n̄/∂T) dω:[W·K^-1] ✓
- Var[x] = (1/2π) ∫ S_{xx}(ω) dω(双边):能量一致 ✓
VI. 数据卡字段(单位/溯源强制)
unit_system: "SI"
spectral:
psd: {type: "one-sided|two-sided", freq: "ω|f", unit: "<unit^2/Hz>"}
fdt: "S_xx(ω) = 2 coth(ħω/2k_B T) · Im χ_xx(ω)"
bath_spectrum:
model: "ohmic|sub|super|custom"
params: {eta:"<...>", s:"<...>", omega_c:"<rad/s>"}
heat_transport:
kappa: "<W/m/K>", alpha: "<m^2/s>", R_K: "<K m^2/W>"
filters:
F_omega: "<|F(ω)|^2>", Seff_unit: "<unit^2/Hz>"
arrival_time: # 如复用传播链路,必填
convention: "pulled_const|integrand"
delta_form: "c_ref^-1 * ∫ n_eff dℓ" # 或 "∫ (n_eff/c_ref) dℓ"
gamma: "piecewise: free|fixture|substrate|device|environment"
d_ell: "m"
uncertainty:
Σ_y: "<block-diagonal or sparse>", ci_level: 0.95
references:
- "Heat.Decoherence v1.0:Ch.2 S20-*"
- "Heat.Decoherence v1.0:Ch.4 S40-*"
- "Heat.Decoherence v1.0:Ch.5 S50-*"
- "Heat.Decoherence v1.0:Ch.6 S60-*"
VII. 记号与规范(本卷固定)
- 角频率一律 rad·s⁻¹;相位用 rad;频率用 Hz;功率用 W/dBm(注明换算)。
- Im χ(ω) ≥ 0(被动性);Kramers–Kronig 关系默认成立。
- 若出现到达时/传播字段,严禁在同一数据集混用两种 T_arr 口径;切换须版本化。
VIII. 质量门(本附录适用)
- Q1 单位/量纲:表格单位完整、check_dim 通过;dBm↔W 换算明确。
- Q2 口径一致:PSD 单/双边与 ω/f 选择全卷一致;FDT/Parseval 审核通过。
- Q3 正性与因果:S_{xx}(ω) ≥ 0、J(ω) ≥ 0、Im χ(ω) ≥ 0;违者判为模型不合格。
- Q4 可追溯:η,s,ω_c,χ(ω),κ,α,R_K 的来源(测量/拟合/文献)在数据卡 references 中可追溯。
- Q5 冲突名禁用:不得混用 T_fil/T_trans、n/n_eff;rad 与无量纲需明确区分。
版权与许可(CC BY 4.0)
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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
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