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量子热力学定义了理想量子热电装置，其在有限功率输出下可实现最大可能效率。然而，这种理想热电装置在实验上难以实现。对此，该研究团队重点考察了实验中常规实现的两种热电结构：（1）有限高度势垒或量子点接触；（2）双势垒结构或单能级量子点。研究人员采用朗道尔散射理论将其建模为（1）阶跃透射型与（2）洛伦兹透射型。当这些结构作为热电热机或制冷机使用时，团队针对任意给定功率输出优化了其热力学效率。研究发现，洛伦兹型在零功率时效率优异，但在实际应用的有限功率条件下表现欠佳。相比之下，阶跃透射型在所有功率输出下都惊人地接近理想效率（通常偏差在15%以内），且在存在声子和其他热泄漏时仍保持近理想性能——而洛伦兹型在此类场景下表现极差。这表明，采用势垒或量子点接触构建的简易纳米级热电装置，其效率几乎可与理想热电装置媲美。