基于测量的量子奥托热机：各向异性相互作用耦合的双自旋系统及其有限时间效率增强

我们研究了一个基于测量的量子奥托热机（QOE）在两自旋经海森堡各向异性相互作用耦合的工作系统中的性能。非选择性量子测量为该热机提供能量。当循环的单幺正阶段以有限时间 $\tau$ 运行时，我们根据瞬时能量本征态之间以及瞬时能量本征态与测量基态之间的跃迁概率计算了循环的热力学量。效率在 $\tau \rightarrow 0$ 极限下取得较大值，随后在长时间极限 $\tau \rightarrow \infty$ 下逐渐达到绝热值。对于有限的 $\tau$ 值及各向异性相互作用，观察到热机效率的振荡行为。该振荡可由热机循环幺正阶段中相关跃迁振幅间的干涉来解释。因此，在短时间区间内对幺正过程的时刻作合适选择，热机可具有更高的功输出与更少的热量吸收，从而比准静态热机更高效。在始终开启的热浴情形下，极短时间内热浴对其性能的影响可忽略。