集体量子引擎可靠性的二次增强

我们研究了在多体量子热机中存在集体系统-浴相互作用时的涨落。我们表明，开放量子系统中的集体效应可被用以发展高度一致的多体量子引擎。我们考虑由与热浴集体耦合的$n$个自旋建模的量子奥托引擎。我们的结果表明，集体效应可显著减小输出功的涨落，体现为高可靠性（$r$）与低热力学不确定性。与独立引擎相比，我们证明了其集体对应物的可靠性$r$具有二次增强。我们将分析扩展至多体物理中常见的相互作用自旋模型，如Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型，从而显著拓宽了集体效应在量子热机中的适用区间。这为多体系统中现实的集体量子热机铺平了道路。