热机中的涨落

在热力学黎明期，卡诺对热机效率的限制促使了最普适物理原理之一——热力学第二定律的提出。近年来，由于开发并描述基于单原子般微小系统的微观机器的巨大努力，热机领域获得了新的转向。在微观尺度上，涨落是动力学的固有部分，功和热等热力学变量均发生涨落。第二定律的新颖概率表述意味着对小热机涨落输出功率与效率的普遍对称性与限制。对其的完整理解会像第二定律的发现一样引发类似革命吗？在此，我们综述关于小热机性能涨落的已知普遍结果。为使讨论更清晰，我们在精确可解模型上阐释主要抽象发现，并为该领域新手提供详尽的理论导引。