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量子热力学已成为理解微观系统中能量转换过程的核心领域。在这些系统中，相干性、纠缠性和非马尔可夫性等效应起着关键作用。本论文采用基于熵和基于功能力（ergotropy）的两大主要方法，探索了描述量子热力学的不同路径。首先，该研究团队提出通过热力学函数单调性破缺来量化非马尔可夫性的广义方法，在此框架下，基于熵的热流成为观测和测量一类特殊非马尔可夫过程的实用工具——这类过程对应保持内能符号不变的单式映射。随后，研究人员分析了开放量子比特在马尔可夫与非马尔可夫演化下的功能力动力学，发现了功能力冻结与猝灭等现象，并建立了功能力变化与环境诱导功之间的解析关系，这为基于熵表述的第一定律中的附加项提供了清晰的物理解释。最后，该工作提出基于功能力的热力学表述，将热量重新定义为支配量子动力学密度算符相关联被动态的变化。相比基于熵的热流方法，新方案能更普适且精确地测量单式映射的非马尔可夫性，其优势源于热量与冯·诺伊曼熵之间通过被动变换不变性确保的直接关联。此外，与平衡态热力学类似，该框架下非平衡温度始终保持非负特性。