几何曲率主导开放量子稳态中的功

经典热力学允许一种几何表述方式,其中功与状态空间中循环过程所包围的面积相关联。然而在受驱动、耗散的量子系统中,这种类似结构是否仍然存在尚属未解之谜。本研究表明,开放量子稳态中的准静态功受控于一种源于稳态相干性的控制参数空间涌现几何曲率。针对受驱动耗散的两能级系统,该研究团队构建了一个功单形式,其曲率决定了循环过程中产生的功。在强退相干条件下功会消失,这表明相干性是产生非平凡几何结构的必要条件。但功的大小并非由相干性本身决定,而是取决于曲率在参数空间的空间分布特征:包围相同面积的循环路径会因其在参数空间的位置不同而产生差异化的功输出。反转循环方向会改变功的符号,证实了其几何起源。这些发现为开放量子热力学建立了几何框架,并确立了曲率作为热力学响应的组织原则,对腔量子电动力学中光-物质相互作用系统的驱动调控具有直接指导意义。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-25 17:36

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