量子谐振子 Otto 热机与制冷机的统一权衡优化

我们研究了时变谐振子在最大 $\Omega$-函数条件下运行的量子 Otto 热机与制冷循环，该权衡目标函数表示特定功的能量收益与损失之间的折衷，适用于绝热与非绝热（突变）频率调制。我们推导了 Otto 循环效率与制冷系数的解析表达式。对于绝热驱动情形，我们指出在低温区，谐振子 Otto 热机（制冷机）可映射至 Feynman 棘轮与掣子模型，这是一个稳态经典热机。对于频率的突变切换，我们获得了效率-功曲线的环状行为，这是不可逆热机的特征。最后，我们讨论了最大 $\Omega$-函数下制冷功率的行为，并指出了制冷机的最优工作点。