由量子关联原子驱动的光子引擎

纠缠态是量子信息处理与量子物理基础理解的重要资源。一个引人入胜的开放问题是，纠缠是否特别能够提升量子热机的性能。一个有前景的研究平台是使用纠缠原子作为腔光子的非热库，其中腔镜充当引擎的活塞。本文从理论上研究了一种在由量子关联原子对构成的有效库中运行的光子量子引擎。我们发现，仅用最大纠缠的 Bell 态本身并不能从库中提取有用功，除非考虑激发态或基态中的一些额外布居。此外，非最大纠缠的超辐射态表现出高效率与高功输出，而亚辐射态由于腔内缺乏发射光子，其输出可忽略不计。我们的结果揭示了量子关联原子在光子引擎中的作用，并为设计更优的量子热机提供了新机遇。