多量子比特热机的Lindbladian方法:通过纠缠的几何热泵浦提升性能

该研究团队基于林德布拉德主方程框架,提出了相互作用量子比特缓驱动热机的详细分析。通过系统性地展开驱动速率,研究人员推导出驱动力功率、与热库交换的热流以及二阶熵产率的显式表达式,确保线性响应区域内的完全热力学一致性。该形式体系自然地分离出几何贡献与耗散贡献,分别由参数空间中的贝里曲率和度规所表征。分析结果表明,对于Nq个非相互作用量子比特,每个循环泵浦的几何热量受kBTNqln2限制,这与熵变的兰道尔极限直接对应。当引入量子比特相互作用及与热库的非对称耦合时,该界限可被突破。针对双量子比特相互作用系统的数值模拟揭示了量子比特间相互作用及其与热库耦合关系在耗散功率行为中的关键作用。该方法为研究量子热机等驱动量子器件中的耗散、泵浦及性能优化提供了通用平台。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-11-20 17:44

量科快讯