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描述腔体中相互作用原子系综的Dicke-Hubbard模型为探索集体量子现象提供了丰富平台，但其在量子热力学应用中的潜力仍鲜有研究。该研究团队以Dicke-Hubbard哈密顿量体系作为工质，构建了量子奥托热机模型。通过对稳态超辐射相变的研究，证实了高低温度环境下的稳态协同机制是催生高性能热机的关键成因。通过解析原子-光场耦合强度、腔间跃迁强度及原子数量对量子奥托循环工作模式的影响，界定了各模式的有效工作区间。该工作建立了超辐射相变与量子热力学应用间的紧密关联，不仅深化了对非平衡量子热力学能量转换机制的理解，更为未来高性能量子奥托热机的实验设计奠定了理论基础。