量子热机中的原位相互作用:超越局域与全局主方程的效率、整流与纠缠

实验技术的进步为利用介观量子系统中的非平衡动力学开辟了新途径。在此背景下,该团队研究了在位相互作用对由两个耦合振荡器连接两个热库构成的连续量子热机输运特性的影响。在系统-库弱耦合条件下(这一领域长期存在关于应优先采用哪种约化描述的争论),该工作首先证明Redfield主方程(RME)提供了一个精确且统一的框架,能够在两种众所周知的极限——局域主方程与全局主方程——之间进行插值。通过依赖纯态层级(HOPS)这一数值精确的随机方法,该团队随后探索了完整参数空间,并表明相互作用可用于:在高温度下调节热机效率(而在低温度下基本保持不变)、在非对称库耦合下诱导非互易输运、以及在结内产生稳态纠缠。该研究在不同框架下一致地推导了系统-库关联函数(如热流与粒子流)的表达式。该工作突出了在位相互作用可增强量子热力学结的通用性,并阐明了非马尔可夫性与非线性在量子输运中的作用。
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提交arXiv: 2026-06-12 16:11

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