各向异性辅助的局域自旋热机热力学优势

我们研究了具有各向异性相互作用双自旋工作系统的量子奥托（Otto）热机。根据参数的不同选择，量子奥托循环可作为不同的热机，包括热机、制冷机、加速器和加热器。我们旨在探究各向异性在针对不同时间尺度运行的量子奥托引擎性能中所起的基础性作用。我们发现，尽管在准静态操作中引擎效率随各向异性增大而提高，但量子内摩擦与不完全热化会在有限时间循环中降低性能。进一步，我们研究了以其中一个自旋（局域自旋）作为工作系统的量子奥托引擎（QOE）。我们表明，得益于各向异性，此类引擎的效率与最大功率均可超越标准量子奥托极限。这可归因于量子干涉效应。我们论证了局域自旋 QOE 的增强性能源于与基于测量的 QOE 在有限时间操作中相同的干涉效应。