有效二能级系统的最优有限时间热力学

由于涨落在小系统的动力学中起着重要作用，将热能转化为功的优化以及纳米与介观系统耗散的最小化是一项复杂的挑战。我们推广了 Esposito 等人 EPL 89, 20003 (2010) 的工作，在所有驱动速度下优化从任意有效二能级系统中提取最大功所需的控制。这些系统在人们对自由度进行粗粒化时出现，而这通常是获得“真实世界”二能级系统所不可避免的。特别地，我们甚至允许系统具有潜在的量子动力学，只要这些动力学允许粗粒化导出马尔可夫主方程。我们分析了这些系统的有限时间热力学，并找到了热力学最优协议，该协议取决于获得二能级系统所需的粗粒化程度。此外，我们利用这些结果导出了对有效二能级系统执行的任意变换的速度极限。