【摘 要】
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本文在随机热力学的框架下,研究了以多个自旋粒子为工质的量子奥托热机。对于该循环热机,明确地推导出了功率的涨落和平均功率的时变方程。通过优化外部控制参数,得到了最大功率下的效率。第一章介绍了本文研究所涉及的相关热力学历史和理论知识,并分析了相关的研究背景,为我们的研究提供完备的理论指导。第二章提出了以两个相互作用的自旋粒子为工质的量子奥托热机,并分析了系统中的各热力学量。利用随机主方程的约束条件和周
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本文在随机热力学的框架下,研究了以多个自旋粒子为工质的量子奥托热机。对于该循环热机,明确地推导出了功率的涨落和平均功率的时变方程。通过优化外部控制参数,得到了最大功率下的效率。第一章介绍了本文研究所涉及的相关热力学历史和理论知识,并分析了相关的研究背景,为我们的研究提供完备的理论指导。第二章提出了以两个相互作用的自旋粒子为工质的量子奥托热机,并分析了系统中的各热力学量。利用随机主方程的约束条件和周期条件,得出了功率、效率以及功率涨落的解析表达式。我们发现调节粒子间的相互作用强度可以提高效率,但前提是以增大功率涨落为代价。第三章对外部控制参数进行了优化,得到了最大功率下的效率,该效率与粒子间相互作用无关。在线性响应范围内,最大功率下的效率接近于Curzon-Ahlborn（CA）效率,证明了效率在最大功率下的普适性。通过最小化不可逆熵产生进一步验证了这种普遍行为,并将考虑的热机映射到低耗散模型。最后,我们简要讨论了该工作系统的纠缠行为,并将其推广到三个自旋粒子系统。第四章是本论文的最后一章,分析了此次研究的局限性,并举例说明了值得今后研究的有趣课题。
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