非平衡光学分子中相干性增强的量子计量学

我们利用超越久期近似的量子主方程，探索了耦合到两个不同温度环境的光学分子系统中的量子计量学。我们发现，由非平衡条件产生并维持的稳态相干性可以增强量子计量学。我们还研究了非平衡条件的定量度量，包括稳态下的旋度通量、热流和熵产生。它们随温差增大而增大。然而，考虑到稳态相干性和非平衡度量相对于腔间耦合强度的相反行为，出现了一个明显的悖论。通过将热流分解为布居部分和相干部分，这个悖论得以解决。只有后者，即相干热流，与稳态相干性紧密相关，并且相对于腔间耦合强度表现出相似的行为。有趣的是，相干热流从低温储库流向高温储库，与布居热流的方向相反。我们的工作为通过非平衡条件维持的稳态相干性增强开放量子系统的量子计量学提供了一种可行的方法，该相干性可以被控制和操纵以最大化其效用。潜在应用超越了量子计量学，扩展到诸如器件设计、量子计算和一般量子技术等领域。