Rabi 模型作为量子相干热机：从量子生物学到超导电路
量子物理
2015-03-05 v2
摘要
我们提出了一种多能级量子热机，其工作介质由广义 Rabi 模型描述，该模型由一个两能级系统与单模玻色场耦合而成。该模型被构造为光捕获复合体量子生物学描述的连续统极限，使其能够通过一种作为经典惠更斯钟的量子类似物的机制来放大量子相干性。该热机运行于量子 Otto 循环，在四冲程循环的等容过程中，工作介质与经典热浴耦合；而在绝热阶段，则改变耦合强度或共振频率。我们发现，当该热机在低温和超强耦合区域运行时，可以产生功，其效率接近 Carnot 极限。我们通过二阶相干性、量子互信息和纠缠的对数负性，讨论了量子相干性与量子关联对热机性能的相互影响。我们指出，所提出的量子 Otto 热机可以在现代电路量子电动力学系统中进行实验实现，其中磁通量子比特可以与超导传输线谐振器实现超强耦合。
引用
@article{arxiv.1401.4926,
title = {Rabi model as a quantum coherent heat engine: From quantum biology to superconducting circuits},
author = {Ferdi Altintas and Ali Ü. C. Hardal and Özgür E. Müstecaplıoğlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.4926},
year = {2015}
}