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量子退火器正逐渐成为研究强关联自旋系统的可编程动态实验平台。然而在大规模体系中，包括吉布斯分布输出系综在内的关键热力学假设尚未得到验证。本研究通过实验定量评估了跨越三个数量级的系统尺寸下的吉布斯采样保真度，探索了耦合强度、系统尺寸、退火时间和D-Wave硬件架构等多维参数空间。研究发现，原先假设的有效温度标度律需要引入一个不可忽略且与耦合无关的偏移量，该偏移量在不同设备和参数体系中保持稳定，从而量化了仍符合有效吉布斯描述的残余非热效应。这些非理想特性进一步表现为采样系综推断的物理温度与设备标称低温之间的系统性差异。该工作系统评估了量子退火器作为经典热力学研究实验平台的可行性，修正了既往假设，并建立了基于物理原理的测温框架，为未来热力学实验提供机器性能基准。