探索斐波那契准晶的金属-绝缘体转变及热力学应用

扩展态和临界态是斐波那契准晶中的两种常见现象。在本文中，我们首先从量子输运和Wigner分布的角度揭示了扩展-临界斐波那契准晶中扩展相和临界相之间的差异。输运电导表明，扩展-临界转变类似于金属-绝缘体转变。此外，Wigner分布显示，扩展波函数的Wigner分布在相空间的动量方向上是局域的，而临界波函数的Wigner分布在相空间的动量方向上是次扩展的。基于纠缠熵的结果，扩展-临界转变是一个热力学相变，因为它伴随着熵的减少。我们设计了一个以扩展-临界准晶为工作介质的量子热循环引擎，并发现该引擎中存在丰富的工作模式，例如量子加速器、量子加热器和量子热机。重要的是，扩展准晶更有利于量子热机的实现，而临界准晶更有利于量子加热器的实现。我们的工作是探索斐波那契准晶丰富热力学应用的重要一步。