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开放系统的量子热力学研究通常基于量子光学弱耦合主方程或操作性重复相互作用模型，而早期关于热化及退相干理论的工作则主要聚焦于气体碰撞动力学机制。本研究构建了一个三维空间下稀薄热气体（含具有内部自由度的辅助粒子）与量子系统发生非弹性散射时的动力学主方程。当气体处于热平衡状态时，无论辅助粒子是否与系统发生共振，该模型均显示热力学一致性。与之形成鲜明对比的是：当气体内部状态与运动状态分别热化为不同温度时，该气体并非作为两个独立热浴存在，而是形成一个结构化非平衡环境——这种状态可通过非受控碰撞产生可利用能量。