共振驱动的线性光学腔体的随机热力学

我们提出了单模线性光学腔体在共振驱动下的完整随机热力学框架。首先我们表明，稳态腔内场遵循平衡玻尔兹兹分布。有效温度由噪声方差给出，等化时间为耗散率。随后我们推导了腔内光的内部能、功、热和自由能表达式，并为该系统制定了热力学第一定律和第二定律。我们随后分析功和热的涨落，并表明它们遵循称为涨落定理的普遍统计关系。讨论了涨落定理的有限时间修正。此外，我们表明功涨落服从Crook 涨落定理，这是一种理解涌现现象并估计自由能差异的范例。我们的结果意义重大。一方面，我们的工作将光学腔体定位为进行随机热力学基本研究的独特平台。另一方面，我们的工作为基于热力学方法的激光驱动光学共振器能源效率和信息处理能力的提升指明了道路。