临界热机的功率

自约两个世纪前诞生以来，热力学引发了持续的关注和根本性问题。根据第二定律，任何热机效率都不能超过卡诺效率。后者可由卡诺热机实现，但其理想地在无限时间内运行，因此输出功率为零。一个当前开放的问题是卡诺效率能否在有限功率下实现。以往多数工作在直线响应理论的昂萨格矩阵形式内探讨此问题。本文我们采用基于有限尺寸标度理论的不同路径。我们聚焦于量子奥托热机，并表明当工质处于二级相变边缘时，发散的能量涨落能够在不牺牲功率的情况下接近卡诺点。此种接近的速率由临界指数决定，从而显示了我们分析普适性特征。