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该研究团队提出了一种采用有限尺寸Dicke-Stark模型作为工质的量子奥托热机。在扩展相干态空间中，通过数值计算获得了该模型的完整能谱与本征态。研究团队在无限时间与有限时间热力学框架下，探究了斯塔克场强度、耦合强度、绝热冲程时间、等容冲程时间以及DS模型中原子数量对热机输出功、效率和功率的影响。结果表明：输出功和效率的极值出现在超辐射相变点对应的耦合强度附近；调节斯塔克场强度可调控系统能级结构和超辐射相变，有效减少系统状态非平衡演化过程中的熵产生与量子摩擦，从而显著提升热机的输出功、效率和功率；当两个等容冲程具有不同斯塔克场强度与冲程时间时，这种非对称热机更有利于优化热机性能。此外，DS模型中原子数量的增加也有助于提高热机输出功和效率。该工作为高性能量子热机的设计提供了理论依据。