非平衡各向异性 Dicke 模型中的量子热传导
量子物理
2026-04-01 v1 光学
摘要
非平衡热量传递与量子热力学在光-物质相互作用系统中受到日益关注。量子热设备,如热阀和热二极管,已被实现。最近发现,各向异性光-物质相互作用可显著改变混合量子系统的特征值和特征向量,导致非平凡的量子相变、量子计量以及光子的非经典性。为探讨各向异性光-物质相互作用对量子传导的影响,本文研究非平衡各向异性 Dicke 模型中的热流。在该模型中,一组量子比特与各向异性光子场集体相互作用,每个组成部分与玻色型热浴相互作用。包含量子 dressed 主方程(DME)以正确研究各向异性 Dicke 模型的耗散动力学。在该模型简化的各向异性 Dicke 系统的特征基中,可妥善处理强量子比特-光子耦合。我们的结果表明,各向异性量子比特-光子相互作用对于调制稳态热流至关重要。特别地,发现在强耦合下,热流被大型各向异性量子比特-光子因子显著抑制;而在适中耦合时,各向异性量子比特-光子相互作用可增强热流。此外,量子比特数量的增加会放大热流特征,峰值上升而谷值下降。此外,我们在热力学极限近似下推导了两种各向异性因子的热流解析表达式,这些热电流表现出换向传导热传递图景,也是有限尺寸各向异性 Dicke 模型中热流的上界。我们还分析了该模型中的热流整流效应。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.29180,
title = {Quantum heat transport in nonequilibrium anisotropic Dicke model},
author = {Kong Junran and Mao Mang and Liu Huan and Wang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.29180},
year = {2026}
}
备注
18pages, 4 figures