The fundamental assumption of statistical mechanics is that the system is equally likely in any of the accessible microstates. Based on this assumption, the Boltzmann distribution is derived and the full theory of statistical thermodynamics can be built. In this paper, we show that the Boltzmann distribution in general can not describe the steady state of open system. Based on the effective Hamiltonian approach, we calculate the specific heat, the free energy and the entropy for an open system in steady states. Examples are illustrated and discussed.
Informational steady-states and conditional entropy production in continuously monitored systems: the case of Gaussian systems
测量一个系统的行为具有动力学和热力学性质的深刻后果。特别是，从非平衡过程中产生的不可逆性的程度受到旨在获取感兴趣的系统状态信息的测量的强烈影响：有条件和无条件的熵产生，量化了开放系统动态的不可逆性的程度，通过明确解释的信息量相互关联。基于最近提出的碰撞模型框架[G. T. Landi { \it等人}，arXiv：2103.06247]，我们研究了在高斯态中制备的连续可变信息载体并经历高斯过程的情况。我们建立了一个工具箱，充分表征了连续测量的非平衡高斯系统和过程的热力学，说明了在此引入的仪器如何为最近的介观量子系统实验提供关键见解[Phys. Rev. Lett，{ \bf 125}，080601（2020）]。
Effects of system-bath entanglement on the performance of light-harvesting systems: A quantum heat engine perspective
我们探讨在一个通用的三能级系统，这是耦合到三个非平衡浴能量转移。基于量子热机的概念，我们的三能级模型描述了双量子点中的非平衡量子过程，包括光捕获能量传递、纳米尺度热传递、光致异构化和光致异构化。在光捕获的背景下，激发能首先被太阳光泵浦，然后通过耦合到声子池的两个激发态转移，最后衰减到基态。通过极化子变换的主方程的稳态分析，这个过程的效率进行评估，从而可以覆盖广泛的系统声子耦合强度。我们发现，耦合的声子浴不仅修改了稳态，导致人口反转，但也引入了有限的稳态相干性，优化能量转移通量和效率。在强耦合极限下，稳态相干消失，效率接近Scovil和Schultz-Dubois在Phys. Rew. Lett. 2，262（1959）。
Noise-induced Renyi entropy flow of a quantum heat engine
熵是热力学中的中心量之一，它在两个系统之间的流动决定了能量转移的统计特性。在量子系统中，熵在密度矩阵中是非线性的，它的时间演化比较麻烦。利用非线性量子信息测度演化的Keldysh形式主义的最新发展（Phys. Rev. B 91，174307（2015）），我们研究了弱耦合到平衡态热机的一般四能级量子系统中的冯诺依曼熵和雷尼熵的流动。我们发现，噪声诱导的相干性对量子热机的熵流有显著的影响。我们确定耦合的分析优化设计最佳的人工能量传输系统的目的。
