Сеттер FileSystemInfo.LastWriteTime или File.SetLastWriteTime в .NET
Оба пути заканчиваются одним и тем же вызовом ОС, поэтому записанная метка времени идентична. Различия кроются вокруг этого вызова: какой кеш сбрасывается, работают ли каталоги в Windows, как преобразуется DateTime не в UTC и можно ли указать открытый дескриптор. Используйте File.SetLastWriteTimeUtc, а для открытого файла передавайте дескриптор. Проверено на .NET 10.0.10.