在基于有效负温度的瞬态量子奥托发动机中利用非马尔可夫动力学

我们证明，基于有效负温度的量子奥托发动机——已知其性能优于使用正温度热库的传统对应物——可通过在工质与其环境达到完美平衡之前终止等容冲程而进一步提升效率。我们的研究涵盖这些有限时间等容过程中的马尔可夫与非马尔可夫动力学，同时考虑工质与热库间的弱耦合。我们使用两个性能指标评估这些发动机从马尔可夫到非马尔可夫 regime 的过渡表现：等容加热冲程中某有限时间内可达到的最大效率，以及该冲程瞬态阶段较长时间内发动机的整体性能。我们表明最大效率随非马尔可夫性增强而提高。然而，整体发动机性能随非马尔可夫性增强而下降。此外，我们发现存在基于有效负温度的必然瞬态量子奥托发动机。这些发动机在扩展的运行域中工作，进入依赖等容冲程完美热化的常规基于有效负温度的量子奥托发动机无法运行的温区。而且，基于有效负温度的必然瞬态量子奥托发动机的这一扩展运行域随非马尔可夫性变得更显著而增大。