集体耦合：整流与超透射

我们研究了两个热库之间通过由N个全同二能级系统组成的大自旋进行耦合时的热输运。其中一种耦合实现了耗散性的Dicke超辐射。另一种耦合在局部为纯退相干类型，需要通过在相应热库中采用Bogoliubov映射来超越标准弱耦合极限。映射之后，大自旋与具有原始纯退相干相互作用的集体模式耦合，但该集体模式与残余振子呈耗散耦合。将大自旋和集体模式视为系统，现在标准主方程方法能够捕捉两个热库之间的能量转移。假设集体模式弛豫很快，我们推导了仅针对大自旋的粗粒化速率方程，并讨论了原始Dicke超辐射如何受到附加热库存在的影响。我们的主要发现是由于超透射热流（随$N$二次方标度）与对两热库的非对称耦合之间的相互作用而产生的协同增强整流效应。因此，对于大$N$，该系统可在偏置反转下显著放大电流不对称性，充当热二极管。我们还简要讨论了集体自旋的耦合在局部为耗散性的情况，表明热二极管效应仍然存在。