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广义量子 Otto 引擎效率提升至一:基于双量子比特 Heisenberg XXZ 链与传统量子 Otto 引擎的对比分析

量子物理 2025-03-28 v1

摘要

本研究对以双量子比特 Heisenberg XXZ 链为工作物质的三种量子热机进行了对比分析。引入了一种新颖的广义量子 Otto 循环(GQOC),其特征在于与热库的两种不同耦合构型。GQOC 展现出 100% 效率的潜力,超越了传统量子 Otto 循环的效率。推导得出了正功提取和实现最大为一的效率的必要条件。提出了一种使用量子电动力学电路和 Transmon 量子元的实验实现方案。这项工作推进了量子热机的发展,突出了非平衡过程和不对称耦合在提升功提取与效率方面的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.21590,
  title  = {Efficiency Enhancement up to Unity in a Generalized Quantum Otto Engine: Comparative Analysis with Conventional Quantum Otto Engine Utilizing a Two-Qubit Heisenberg XXZ Chain},
  author = {Zorar Ahmadi and Bashir Mojaveri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21590},
  year   = {2025}
}