在基于测量的量子奥托引擎中实现最优功提取:非绝热性与广义测量可能是有益的
基于测量的量子热机作为传统热机的替代方案引起了广泛关注,因为它们用量子测量替代了热库,从而提供了更好的可控性和更简单的实现方式。受这些优势的启发,该团队研究了一种以量子比特为工作物质的测量驱动量子奥托热机,并探讨了此类热机可提取的最优功,包括其性能是否能够超越传统量子奥托循环。该团队在无限时间(绝热)和有限时间(非绝热)两种情况下分析了该热机,考虑了通过优化所有投影测量(PVM)和所有双输出正算子值测量(POVM)获得的两种不同实现方式。研究表明,在特定参数范围内,基于测量的热机可以优于传统量子奥托热机,且基于POVM的热机能比基于PVM的热机获得更高的最优功提取。此外,通过计入实现POVM所需的辅助系统重置带来的热力学成本,该团队证明了在合适的能隙和冷浴温度条件下,最终的净功输出仍可超过基于PVM的热机。该团队还识别出在某些情况下,非绝热实现方式能比绝热方式获得更高的功输出和效率。该团队的研究为设计改进的测量驱动量子奥托热机提供了操作指南。

