测量驱动的量子热机中的 ergotropic 优势

本文研究了由广义测量自旋分量驱动的耦合两量子比特热机，并使用单个热库作为耗竭。我们的模型扩展了 Yi 和同事的方案 [Phys. Rev. E {\bf 96}, 022108 (2017)]，其中将四程循环中的热源替换为量子测量装置，其他步骤为两个量子绝热过程和与冷热库的热化。我们提出了五程循环，在测量程后引入 ergotropy 提取程，研究不同自旋分量测量对机器性能的影响。对于沿 z 方向的测量，我们发现两种可能的占据分布可产生活跃态，ergotropy 程使引擎性能优于四程循环。进一步地，三程引擎（{\rm 无\ 绝热程}）的性能与五程引擎相同。对于任意工作介质和非选择性测量，我们证明五程引擎的总功输出等于相应四程引擎和三程引擎功输出之和。对于除 z 方向外的测量方向，可能存在测量后概率的多种排序以产生活跃态。然而，正如我们所示，对于特定情况（例如 x-x），可通过投影测量获得明确的排序。因此，我们发现利用 ergotropy 的五程引擎超过其四程和三程版本。