我院陸金成老師在物理學期刊Phys. Rev. B上發表研究工作,相關成果題目為“Coherence-enhanced thermodynamic performance in a periodically driven inelastic heat engine”,DOI: 10.1103/PhysRevB.109.125407。
該研究工作應用量子主方程結合全計數統計方法,研究了量子相幹效應對周期性驅動的非彈性熱機的作用。證明了非彈性量子熱機相較于彈性熱機在熱力學性能上具有顯著優勢。此外,我們發現非彈性電流、輸出功以及效率可以通過量子相幹得到增強。特别需要指出的是,熱力學幾何效應在實現産生的輸出功和能量轉換效率的最大值中起到了關鍵作用。量子相幹增強的貝裡曲率揭示了周期性驅動的非彈性熱機的潛在機制。我們的這個工作能為通過量子相幹效應和非彈性散射過程進一步理解和優化周期性驅動的熱機提供一些指導。

圖1. 三端口量子熱機的在相幹輸運和非相幹輸運下的性能比較,從圖中可以發現,量子相幹效應可以提高周期性驅動非彈性量子熱機的輸出功和能量轉換效率。