具有量子相干性的量子热力学过程的热与功

能量通常通过两条独立路径划分为热和功，分别对应于量子系统本征能量或概率分布的变化。文献中对各种量子热力学过程的热和功的差异尚未有很好的刻画。在此，我们展示了量子机器中的功如何与等容、等温和绝热过程存在差异关联。我们证明，量子等容和等温过程中的能量交换仅取决于本征能量或概率分布的变化。然而，对于非绝热量子演化中的含时系统，代表量子相干性的不同量子态之间的跃迁会影响基本的热力学性质，因此应针对微观一般含时系统澄清热和功的一般定义。通过在量子自旋进动的精确可解动力学中整合相干效应，内能作为功在热力学绝热过程中被严格转移。本研究表明，量子绝热过程对于热力学绝热过程是充分的但不是必要的。