量子测量自旋电子引擎：利用纠缠提取真空涨落

由海森堡不确定性原理导致的量子涨落解释了许多物理观测，从基本粒子的有限质量到氢的兰姆位移和卡西米尔效应。能量守恒的局域破缺引出了一个问题：量子涨落的能源能否维持量子引擎的循环。迄今为止，已有提案暗示这是可能的，但存在重要保留。在本快报中，我们预言量子涨落可通过将纠缠能转化为有用电功来驱动一个自主自旋电子量子信息引擎。我们的两冲程引擎作用于两个纠缠自旋量子点（QD），它们与两个完全自旋极化浴串联连接。超快测量冲程打破纠缠，从而平均地给系统充能。当热化冲程使量子点与电极浴平衡时，该能量作为电流释放到引线中。使用主方程方法，我们解析地证明了量子涨落驱动引擎的效率，并数值研究了循环以深入了解最大化功率的相关参数。我们的结果表明，仅量子涨落与测量反作用不能解释先前的实验结果。测量引擎铁磁电极的自旋动力学应有助于确定其效率。这种对量子纠缠的电子驱动反馈也应推动量子化学、生物学与认知科学的发展。