多体量子系统中的稳态相干性：其与热力学量的联系及对量子热机的影响

理解量子系统的相干性如何影响功和热等热力学量，对于在热量子技术中有效利用量子性至关重要。在此，我们研究了一个多体系统中不同子系统间的量子相干性在非平衡稳态下对功和热流的独特贡献。我们的系统由两个耦合的系综组成，每个系综包含 $N$ 个粒子，并分别与两个不同温度的热库相互作用。系综中的粒子同时或顺序地与各自的热库相互作用，导致非局域耗散，并使得功和热流可以分解为局域和非局域分量。我们发现，非局域热流以及局域和非局域功流都与系统的量子相干性相关联。我们给出了在各种系统内相互作用下决定功流的相干相关量的显式表达式。我们的方案具有通用性，能够作为制冷机、发动机和加速器运行，其性能对配置设置高度敏感。这些发现建立了热力学量与量子相干性之间的联系，为量子热机的设计提供了宝贵的见解。