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量子热力学研究热力学第二定律如何在量子小世界中作为独特的基本定律保持稳健性。为解决这一问题，量子相干性构成了研究的主要难点，它对恢复单一热力学势施加了严格限制。该研究通过揭示热操作下的状态可转换性完全由热力学第二定律表征，解决了量子信息理论中这一长期存在的问题。具体而言，该团队证明了具有量子相干性的量子态是否可通过带有关联催化剂的热操作转换为另一个态，完全由自由能排序决定。与先前尝试不同，该设置不依赖任何额外的外部相干辅助，为热力学状态变换提供了忠实的操作表征。