量子科技中心_量科网

研究表明，平带调控技术为优化量子热机的热力学性能提供了直接途径。该团队以非相互作用玻色子为研究对象，在菱形链晶格中采用非相互作用极限下的玻色-哈伯德模型进行描述，其中磁通量作为可调参数持续重塑单粒子能谱。当系统被驱动至完全受阻的阿哈罗诺夫-玻姆囚禁区域时，能带结构从色散态转变为完全平带态，从而显著改变模式的热占据数。这项研究证实，磁通量诱导的能谱重构会产生明确可测的热力学效应：在奥托循环中，当运行接近囚禁区域时，功输出和热效率均获得显著提升。其内在机理表现为对冷源释放热量的显著抑制，而非吸收热量的增加，这表明平带形成是提升功提取效率的有效策略。相比之下，斯特林循环受等温磁通驱动过程中的熵变支配，虽能在更广参数范围内实现更高功输出，但热效率较低。这些发现确立了几何阻挫与阿哈罗诺夫-玻姆囚禁作为热力学资源的价值，并证明通过合成规范场实现的能谱工程为调控玻色量子热机性能提供了切实可行的实验路径。