基于耗散Dicke-Hubbard模型的量子奥托热机的命运与起源

Dicke-Hubbard模型描述了腔内相互作用原子的集体，为探索集体量子现象提供了丰富的平台。然而，其在量子热力学应用中的潜力仍鲜有探索。本文研究了一个以Dicke-Hubbard哈密顿量为工作介质的量子奥托热机。通过研究稳态超辐射相变，我们证明了在高低温环境下稳态协同机制是高性能热机出现的原因。通过分析原子-光耦合强度、腔间隙hopping强度和原子数对量子奥托循环工作模式的影响，阐明了每种工作模式的有效工作区域。本工作在超辐射相变与量子热力学应用之间建立了密切联系。它不仅深化了我们对非平衡量子热力学能转换机制的理解，还为未来高性能量子奥托热机的实验设计奠定了理论基础。