惯性抑制自主稳态热机中的波动

热力学不确定性关系（TUR）提供了关于功率波动、熵产生与效率之间相互作用的基本约束条件，用于过阻尼自主稳态热机。然而，其在欠阻尼范畴内的有效性仍有限且研究较少。本文通过解析和数值方法研究由两个欠阻尼连续自由度耦合的两水平系统构成的可实现自主热机。我们表明，这种非线性设置可通过利用共振耦合来强力违反TUR基于的权衡，通过将一个欠阻尼模式有效用作内部周期驱动器。当这种耦合被抑制时，系统恢复与过阻尼理论一致的TUR类边界。重要的是，我们演示最强的电流波动抑制发生在可从平均电流测量直接推断的共振条件下——这种测量通常比波动更易于实验获取。我们的结果揭示了在欠阻尼系统中规避经典TUR约束的新方法，并为设计高效、精确的微观发动机和自主时钟提供了实用指南。