量子科技中心_量科网

我们通过将动力学参数化在一个控制流形上，为开放量子系统中的准静态热力学建立了几何框架。在准静态极限下，系统遵循稳态流形演化，循环过程中所做的功由曲率二形式Ω的通量给出（W ∼ ∫Ω）——该曲率由稳态状态的参数响应定义，从而建立了经典热力学面积定律在开放系统中的对应形式。对于热稳态情形，曲率呈现各向同性且仅取决于瞬时能量尺度，由此产生一种由布居数驱动的几何结构，其中环境参数会重塑功在控制流形上的分布方式。 突破这一极限时，非平衡稳态态可在能量表象中保持相干性。通过固定基的Lindblad模型，我们发现这种相干性会重塑曲率，使其呈现各向异性且符号可变，从而导致功值对循环路径的排布和取向高度敏感。量子相干性因此将控制流形划分为具有相反曲率的区域，引发功的几何相消效应，即便在耗散动力学条件下，也能实现循环净功的减小甚至反转。 由此可见，热力学功表现为曲率通量：其结构在经典系统中由热力学响应决定，而在开放量子系统中，则取决于哈密顿量本征基与环境选择的指针基之间的基底失配。