开放量子系统中功与热的准概率

我们讨论一种确定由外部经典场驱动的开放量子系统的功、耗散热和内能变化平均值的方法。这些量通过在不同时间将量子系统耦合到量子探测器来测量。该方法使我们能够保留演化的全部量子特征。由测得的相位，我们可获得相应观测量的准特征函数与准概率密度函数。尽管这些准概率密度函数并非直接测量的结果，它们能复现物理量的期望值。类似于 Wigner 函数，这些准概率密度函数的负值区域直接与无法用经典术语解释的纯量子过程相关。我们利用此特征表明，在强耗散极限下量子特征消失，并将其解释为能量交换过程经典极限的涌现。我们的分析解释并确认了近期在 IBMQ 设备上所进行实验中观察到的行为 [1]。区分经典与量子特征的可能性，使所提方法成为判定量子效应是否及在何种条件下可被利用以提升量子层面能量交换过程效率的优秀工具。