一个简单的量子热机

量子热机以多能级系统而非充气缸体作为工作介质。我们特别考虑如置于磁场中的电子等两能级介质。当电子从高磁场区域被携带至低磁场区域时即产生功。在水车中，当一定量的流体从高海拔储库落至低海拔储库时产生功。我们表明，若将流体视为由n个重量为1的分子与N-n个重量为0的分子组成，则此纯机械引擎实际上可被视为两能级量子热机。重量为1的分子类似于处于高能态的电子，重量为0的分子类似于处于低能态的电子。更一般地，流体由不同重量的非相互作用分子组成。研究表明，不仅每循环产生功的平均值，其涨落对机械引擎与量子（奥托）热机亦相同。通过考虑多重子储库可逼近可逆卡诺循环。