Thermodynamic and Quantum Thermodynamic Analyses of Brownian Movement
仅通过中性热力学平衡态的溶剂和胶体布朗运动的热力学和量子热力学分析。结果表明，布朗电动机和E.大肠杆菌不代表布朗运动。
2006-07-06 quant-ph
Quantum Analysis and Thermodynamic Operator Relations in Stochastic Energetics
利用量子分析中提出的算符微分，我们引入了一个量子布朗运动耦合到经典净浴的模型。然后，我们定义的热运营商通过适应的想法的随机能量。引入的算子满足类似于热力学第一和第二热力学定律的关系。
2017-09-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Geometric foundations of thermodynamics in the quantum regime
Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Universidad de Granada（格拉纳达大学卡洛斯一世理论与计算物理研究所）；Universidad de Córdoba（科尔多瓦大学）
本文基于接触几何和主纤维丛，提出量子热力学的几何表述，通过Legendrian子流形编码基本热力学关系，并通过主纤维丛的纤维表示非平衡态，推导热力学一致性。
2026-04-16 math-ph math.DG math.MP
Non-hermitian quantum thermodynamics
热力学是关于热和功的唯象理论。在这里，我们分析量子热力学关系在多大程度上不受量子力学基本数学公式的影响。作为主要结果，我们证明了Jarzynski等式对所有具有实谱的非厄米量子系统都成立。这个等式表达了热力学第二定律对于任意远离平衡态的等温过程。然而，在准静态极限下，第二定律导致卡诺约束，即使某些本征能是复的，只要它们出现在共轭对中，卡诺约束也是满足的。此外，我们提出了两个设置来测试我们的预测。即在半导体微腔和非厄米紧束缚模型中激子和光子的强相互作用。
2016-02-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Thermodynamics
量子热力学研究的是从量子力学中出现的热力学定律。这种联系是基于量子热力学与开放量子系统理论的密切联系。量子力学将动力学引入热力学，为有限时间热力学提供了坚实的基础。提出了从量子考虑出发的热力学0-定律、I-定律、II-定律和III-定律。重点是这两种理论之间的一致性，这两种理论从不同的基础上处理同一主题。我们主张，不一致性是指近似值中的缺陷的错误分析的结果。
2013-05-10 quant-ph
Quantum mechanical analogue of the zeroth law of thermodynamics. (On the problem of incorporating Thermodynamics into Quantum Theory)
这种将随机热力学纳入量子理论的方法是基于我们在前面的文章中提出的由任意真空的波函数描述的整体随机环境影响的一致包含的概念。在这项研究中，我们实现的可能性，明确纳入随机热力学第零定律的形式饱和薛定谔不确定性关系到量子理论。这允许比较分析任意真空的状态集，即压缩相干态（SCS）和相关相干态（CCS）。此外，我们比较了随机热力学的建设，使用SCS和TCCS的版本，涉及热力学纳入量子理论以前开发的基础上，热场动力学和量子统计力学的结果。
2013-03-25 quant-ph
Quantum optics meets black hole thermodynamics via conformal quantum mechanics: II. Thermodynamics of acceleration radiation
本文通过量子光学主方程和共形量子力学，证明自由落入黑洞的原子云产生的视界增亮加速辐射可模拟黑洞热力学，并揭示其面积-熵流关系与场熵的近视界起源。
2021-08-17 gr-qc hep-th quant-ph
No Entropy Production in Quantum Thermodynamics
在这项工作中，我们将表明，微观量子热力学和宏观经典热力学之间存在着根本的区别。证明了量子热力学中的熵产生对于封闭和开放的量子热力学系统总是为零。这个新奇而令人惊讶的结果是基于克劳修斯最初建立热力学科学的真正推理得出的。这个结果将有趣地导致定义任何非平衡量子系统的广义温度。
2020-02-25 quant-ph
Quantum correlations in the thermodynamic limit: the XY-model
本文在XY模型的基础上研究了量子关联在热力学极限下的热性质
2011-08-10 quant-ph
Thermodynamics of quantum systems strongly coupled to a heat bath I. Operator thermodynamic functions and relations
小量子多体系统在低温下与非马尔可夫行为的热浴强耦合的热力学是量子热力学的新挑战，因为传统热力学是建立在与非动力学库弱耦合的大系统上的。量子属性也很重要，如量子相干性、相关性、纠缠和波动。总而言之，人们需要重新检查热力学函数的意义，热力学关系的可行性和热力学定律的有效性。在量子热力学的一种流行方法中，封闭系统，包括感兴趣的系统和它强烈耦合的浴，被假定为始终处于全局热状态。在此基础上提出了三个强耦合热力学理论，即Gelin & Thoss [1]，Seifert [2]和Jarzynski [3]的理论。本文提供了它们的量子公式，Jarzynski的两个不同的表示涵盖了前两者。给出了算符热力学势和热力学关系式。我们提到了与两种表示中的能量和熵有关的问题，在我们的泛函公式中定义量子功的可能方法，以及如何与量子热力学的开放系统非平衡动力学方法联系起来，如[4]所提出的。
2017-10-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamically Consistent Lindbladians for Quantum Stochastic Thermodynamics
本文提出一个基于局部量子细致平衡的 Lindblad 框架，用于研究开放量子系统的非平衡热力学，推导功和热的联合涨落定理及最优协议，并修正量子布朗运动主方程以优化热力学过程。
2025-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Thermodynamics: An introduction to the thermodynamics of quantum information
这本书提供了一个量子热力学的新兴领域的介绍，特别关注它与量子信息的关系及其对量子计算机和下一代量子技术的影响。文本，针对研究生水平的物理学生与工作知识的量子力学和统计物理，提供了一个简要概述的发展经典热力学及其量子制定在第1章。第2章然后探讨了典型的热力学设置，如循环和工作提取协议，当工作材料是真正的量子。最后，第3章探讨了量子信息处理的热力学，并向读者介绍了这个令人兴奋和迅速发展的研究领域中的一些更先进的主题。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Coherence and measurement in quantum thermodynamics
热力学是一个非常成功的宏观理论，广泛应用于自然科学和日常设备的建设，从汽车发动机和冰箱到发电厂和太阳能电池。随着热力学先于量子理论，现在的研究旨在揭示控制有限尺寸系统的热力学定律，这些系统还可能具有量子效应。在这里，我们确定的信息处理任务，所谓的"投影"，只能在量子力学的框架内制定。我们表明，这样的投影的物理实现可以来一个非平凡的热力学工作，只有量子态与相干。这与朗道首先研究的信息擦除形成对比，后者的热力学功成本适用于经典擦除和量子擦除。影响是深远的，在量子热力学实验中进行的测量增加了热力学维度，并为未来量子热力学框架的构建提供了关键输入。讨论了量子功涨落关系和热力学单激发方法的修正。
2015-09-18 quant-ph
The nonlinear thermodynamic quantum master equation
将非平衡态热力学的几何表述推广到耗散量子系统所得到的量子主方程是严重非线性的。我们认为，非线性自然发生在从可逆到不可逆方程的步骤，我们分析了非线性贡献的性质。热力学非线性导致适当的平衡解，改善耗散量子系统的动力学行为。我们还讨论了热力学量子主方程的马尔可夫性质。一般的想法说明了两个层次的系统。
2010-02-26 quant-ph
The First Law of Quantum Field Thermodynamics
我们研究了量子场论中工作涨落的概念，强调了有限维量子系统中使用的最常见的定义不能应用于量子场论（QFT）。然后，我们提出的工作分布是兼容的QFT，我们表明，他们满足热力学热力学第一定律的第二时刻。我们还展示了这些分布如何满足克鲁克斯定理，并提供了一个完全非微扰的量子场上的时空局域幺正过程的热力学分析。
2020-11-18 gr-qc hep-th quant-ph
Thermodynamically free quantum measurements
热通道--量子热力学资源理论中允许的自由过程--被推广到热仪器，我们将其解释为实现无消耗的量子测量;麦克斯韦恶魔使用这种测量永远不会违反热力学第二定律。进一步的热仪器的属性进行了研究，特别是，它表明，他们只测量与哈密顿量的可观测量，他们thermalise测量系统时，进行完整的测量，后者表明一个critically引起的信息干扰权衡。测量的划界，是不免费的热动力成本的资源理论量化铺平了道路。
2023-01-03 quant-ph
Thermodynamics Beyond Equilibrium in Coherent Quantum Systems
Chennai Institute of Technology（金奈理工学院）；National Atomic Research Institute（国家原子研究院）
本文提出非平衡量子热力学框架，通过结合量子相干性理论与热力学定律，揭示了熵平衡关系及非平衡条件下热力学熵的定义，阐明了量子相干性在热力学中的核心作用。
2026-10-20 quant-ph
Introduction to Quantum Thermodynamics: History and Prospects
量子热力学是热力学和量子力学两个独立理论之间的持续对话。每当这两种理论处理相同的现象时，就会出现新的见解。我们遵循平衡量子热力学和熵的概念和熵不等式的对话，这是II定律的基础。动力学的考虑导致量子开放系统的非平衡热力学。完全正映射的核心部分进行了讨论，导致Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan GKLS方程。我们通过系统浴弱耦合限制WCL导致动态版本的I-定律解决热力学的连接。对话是通过对量子发动机和冰箱的分析而发展起来的。讨论了往复式和连续式发动机。自治量子吸收制冷机被用来说明III定律。最后，我们描述了一些开放的问题和观点。
2018-05-31 quant-ph
The geometry and thermodynamics of dissipative quantum systems
狄拉克的经典类比方法被用来将量子自由度纳入现代非平衡态热力学。所提出的耗散量子力学的表述完全建立在由耗散子和正则关联所隐含的几何结构之上。一个清晰的非线性量子主方程的制定如下的热力学结构。具有内部结构的复杂经典环境可以很容易地处理。
2010-02-16 quant-ph
Quantum Thermodynamic Cycles and Quantum Heat Engines (II)
我们研究了力或压力的量子力学推广，并将经典的热力学等压过程推广到量子力学系统。在此基础上，我们可以研究由量子等压过程构成的量子形式的热力学循环，如量子布雷顿循环和量子狄塞尔循环。我们还考虑了用一维盒子中的单粒子和腔中的单模辐射场等模型系统实现量子布雷顿循环和量子狄塞尔循环。这些研究为Szilard-Zurek单分子发动机奠定了微观（量子力学）基础。
2009-03-09 quant-ph
Quantum thermodynamics: thermodynamics at the nanoscale
本文简要介绍了量子热力学，讨论了三个新课题：1）有限量子系统的最大功提取。热力学的预言失败了，一个新的、普遍的结果被推导出来，即“各向同性”。2)在从两个温度设置中提取功时，相关性的存在可以将有效效率推到卡诺界限之外。3)在存在水平交叉的情况下，非缓慢变化可能比缓慢变化更优。
2004-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of quantum coherence
量子退相干被视为破坏量子资源的不可逆性的不希望的来源。量子相干性似乎是一种在热力学平衡时消失性质。远离平衡，量子相干性挑战卡诺引擎中热力学浴的经典概念，影响量子传输的效率，导致违反傅立叶定律，并且可以用于动态控制状态的温度。然而，量子相干性在热力学中的作用还没有完全被理解。在这里，我们表明，相对于它的退相干态的量子相干性的状态的相对熵捕获其偏离热力学平衡。因此，量子相干性的变化可以导致没有相关温度的热流，并影响熵产生率。从这一点上，我们得出一个量子版本的Onsager互惠关系，表明有一个相互关系的热力学力从相干性和量子运输。量子退相干可以是有用的，并为量子输运的热力学控制提供了新的可能性。
2013-08-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics in the quantum regime: From quantum measurement to quantum trajectories
本文建立了一种新的形式来研究非平衡量子系统的随机热力学，其中随机性主要来自于量子测量。在没有任何浴的情况下，我们定义了一个纯量子分量的热交换，对应于测量反作用引起的能量波动。通过为量子测量提供一个中心位置，我们的形式主义弥合了量子光学和量子热力学之间的差距：测量引起的不可逆性的热签名被确定在一个简单的实现Jarzynski等式，而量子热力学揭示了教科书中的量子光学悖论轨迹。
2016-10-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Repeated interactions and quantum stochastic thermodynamics at strong coupling
将重复相互作用的热力学框架推广到与热浴接触的任意开放量子系统。基于这些发现的理论，然后扩展到任意测量系统上进行。这构成了强耦合量子热力学中直接实验可检验的框架。通过构造，它提供了许多量子随机过程和量子因果模型与一致的热力学解释。该设置可以进一步使用，例如，严格调查非马尔可夫性和非平衡态热力学之间的相互作用。
2019-10-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantumness Speeds up Quantum Thermodynamics Processes
针对缺乏量化量子相干与纠缠在功提取中作用的通用方法的问题，提出热力学速度量化功提取，证明相干和真纠缠可加速功提取，提供无态层析的纠缠见证新热力学方法。
2024-06-19 quant-ph
Some no-go results in Quantum Thermodynamics
热力学是传统物理学的一个迷人的分支，它证明了许多自然过程的发生。另一方面，量子理论是对微观世界最容易接受的描述。在目前的工作中，我们已经研究了量子理论的结构如何禁止克隆或掩盖几个热力学量，即，储存在量子态中的功和能量。我们的研究结果在量子部分克隆、量子掩蔽和量子信道的作用等方面具有重要意义。
2019-09-30 quant-ph
Thermodynamical Cost of Accessing Quantum Information
热力学是一种宏观物理理论，它的两个非常普遍的定律独立于任何潜在的动力学定律和结构。然而，它的普遍性使我们能够理解物理学、信息科学和生物学中的广泛现象。最近，人们已经意识到，基于量子力学的信息存储和处理可以比它们的经典对应物更有效。热力学对量子信息的存储有什么一般的限制？我们表明，热力学意味着一个较弱的约束比量子力学（Holevo约束）。换句话说，如果任何后量子物理学应该允许更多的信息存储，它仍然可以在热力学的保护伞下。
2005-07-12 quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation for quantum entropy production
本文推导了量子熵产生的下界，用量子可观测量的均值和方差表示，称为熵产生的热力学不确定性关系（TUR），并引入$χ^2$散度的量子推广下界，讨论其在随机和量子热力学中的意义。
2024-04-28 quant-ph
Thermodynamics of Quantum Open Systems: Applications in Quantum Optics and Optomechanics
热力学是在十九世纪发展起来的，为发动机和其他宏观热力机器提供了物理描述。从那时起，纳米技术的进步促使将这些最初为经典系统设计的形式主义扩展到量子世界。在这篇论文中，我建立了一个研究量子系统随机热力学的形式体系，其中量子测量起着核心作用：就像标准随机热力学的热库一样，它是系统动力学中随机性的主要来源。我首先把投影测量作为一个热力学过程来研究。我证明了测量导致了系统能量的不受控制的变化，我称之为量子热，也是熵的产生。作为概念的证明，我研究了一个从测量引起的量子涨落中提取功的引擎。然后，我将这种形式主义扩展到广义测量，它允许描述开放量子系统（即与水库接触）。我定义的工作，热量和熵产生的单一实现的热力学协议，并检索这些量服从波动定理。我将这种形式主义应用于量子光学的规范情况，即量子比特耦合到激光和真空。最后，我研究了一个很有前途的平台来测试量子比特的热力学：一个混合光机系统。在这篇论文中开发的形式主义是感兴趣的量子热力学社区，因为它使量子热机的特点，并比较其性能与经典的类似物。此外，由于它将量子测量作为一个热力学过程，它为一种新的热力学机器铺平了道路，以前所未有的方式利用量子领域的特殊性。
2017-09-08 quant-ph
Thermodynamic Recycling of Algorithmic Failure Branches: Quantum-Computer Demonstration with Quantum Error Correction
The University of Tokyo（东京大学）
本文提出热力学回收框架，利用量子算法的失败分支超越传统热力学限制，通过结合Harrow-Hassidim-Lloyd算法和三量子位纠错减少擦除热耗散，低于Landauer极限。
2026-04-26 quant-ph
Quantum thermodynamics of general quantum processes
准确描述从量子系统中提取的功是将热力学扩展到单个量子系统的中心目标。当把功和热的概念推广到任意的量子态时，它们的微妙程度令人惊讶。我们制定了一个适用于开放量子系统的操作热力学进行量子演化下的一般量子过程，我们的意思是一个完全正的和保迹映射。我们推导出一个操作的热力学热力学第一定律，这样的过程，并显示与第二定律的一致性。我们表明，热，从第一定律，是积极的输入状态的地图majorises输出状态。此外，对于相同的优化条件，熵的变化也是正的。这使得热力学的两个运行热力学定律之间有很强的联系。
2015-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Thermodynamic Cycles and quantum heat engines
为了描述量子热机，本文系统地研究了量子热力学循环的等温和等容过程。在此基础上，明确地定义了卡诺热机和奥托热机的量子形式。我们还研究了量子卡诺和奥托热机的性质，并与经典热机进行了比较。考虑到这两种量子热机各自的量子热力学过程，研究了它们之间的关系和映射。此外，我们还讨论了麦克斯韦妖在量子热力学循环中的作用。我们发现，即使存在这样一个恶魔，当恶魔被正确地包括作为热机的工作物质的一部分时，也没有违反第二定律。
2007-04-03 quant-ph
Renyi divergences, Bures geometry and quantum statistical thermodynamics
通过引入Bures角与Renyi $1/2$ -散度之间的联系，研究了热平衡下量子统计热力学的Bures几何.关于自由能，工作和距离的时刻的基本关系建立。
2016-10-17 quant-ph
Thermodynamic interpretation of quantum error correcting criterion
沙农的基本编码定理将经典信息论与热力学联系起来。最近的理论工作成功地将量子信息理论与热力学联系起来。例如，舒马赫证明了香农1948年经典无噪声编码定理的量子版本。本文将量子信息理论与热力学之间的联系扩展到包括量子纠错。有一个标准的机制来描述在量子信息的传输、存储和操作过程中可能发生的错误。人们可以制定一个标准的必要条件和充分条件的错误是可检测的和可纠正的。我们表明，这一标准有一个物理解释。
2004-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Description of quantum coherence in thermodynamic processes requires constraints beyond free energy
最近的研究已经发展出纳米级热力学的基本限制，在一组独立的自由能关系。在这里，我们表明，自由能关系不能正确地描述热力学过程中的量子相干性。通过将时间不对称性作为量子态的一个可量化的基本资源，我们得到了一组额外的、独立的热力学约束，这些约束自然地扩展了现有的约束。这些不对称关系表明，传统的西拉德引擎的论点并没有自动扩展到量子相干性，而是只有在一个多体的情况下，关系相干性可以有助于热力学工作。我们发现相干变换总是不可逆的。我们的研究结果还揭示了热力学和纠缠理论之间的额外结构相似之处。
2015-03-16 quant-ph
Quantum steampunk: Quantum information, thermodynamics, their intersection, and applications thereof across physics
将量子信息理论与热力学结合起来，将21世纪的技术与19世纪的原理结合起来。该联盟阐明了信息的传播，时间的流动和能量的杠杆作用。本论文对量子热力学理论，特别是量子信息论热力学理论做出了贡献。论文还包含了该理论的应用，作为一个工具包，在物理学。涉及的领域包括原子、分子和光学物理;非平衡统计力学;凝聚态;高能物理;和化学。我建议将这个项目命名为“量子蒸汽朋克”。这个词来源于蒸汽朋克文学、艺术和电影流派，将未来主义技术与19世纪的背景并列。
2018-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.IT
Quantifying entanglement in quantum thermodynamics via separability constraints
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University（帕德博恩大学光子量子系统研究所）
本文通过限制非平衡动力学至分离态，量化量子系统中因纠缠导致的热量和功，探讨纠缠对热力学的影响，验证了其在量子电池和制冷器中的应用。
2026-10-27 quant-ph
Quantum Thermodynamics
Department of Physics and Swiss Nanoscience Institute, University of Basel（巴塞尔大学物理系与瑞士纳米科学研究所）
本文探讨了量子系统中热、功和温度概念的延伸，介绍了小量子系统的热力学，并讨论了开放量子系统与热力学定律的关系。
2026-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Phenomenological Quantum Thermodynamics of Closed Bipartite Schottky Systems
如何将热力学引入量子力学？在解决这个问题的众多可能性中，简单的选择是：传统的冯·诺依曼方程处理的是一个概率权重与时间无关的密度算子。因为除了可逆的量子力学之外，没有理由认为这些权重必须与时间无关，所以放弃了这个约束，从而有可能将物理概念引入量子力学。% \textcolor{green} {此过程类似于Lindblad方程，但原理不同。但除了这个简单的出发点，离散系统的应用热力学概念可以为唯象量子热力学的其他版本执行“源理论”。
2020-08-18 physics.flu-dyn quant-ph
Quantum Thermodynamics in Spin Systems: A Review of Cycles and Applications
本文综述了用量子热力学建模自旋系统循环的理论方法、在海森堡类自旋系统中的理论结果及实验进展，并展望了金属配合物体系作为能量存储与收集量子材料的应用前景。
2024-11-19 quant-ph
Unification of the first law of quantum thermodynamics
针对量子热力学第一定律中能量变化划分为功和热量的歧义问题，本文基于动力学对称性统一了五种主流研究路径，涵盖自治、半经典及单次范式，完善了量子热力学的理论基础。
2023-03-29 quant-ph
Quantum Thermodynamics of Small Systems: The Anyonic Otto Engine
本文研究以任意子为工作介质的小系统量子热力学，重点分析单任意子和双任意子奥托发动机，并推导出效率随统计参数变化的公式。
2024-01-14 quant-ph
Quantum work and the thermodynamic cost of quantum measurements
量子功通常由热力学过程开始和结束时的能量的两个投影测量确定。然而，这种范式不能被认为是热力学一致的，因为它没有考虑这些测量的热力学成本。为了弥补这种概念上的不一致，我们引入了一种新的范式，它只依赖于预期的平均能量的变化给定的初始能量本征基。特别地，我们在量子功的定义中完全省略了量子测量，因此量子功被认为是仅系统的热力学量。作为主要结果，我们导出了一个修正的量子Jarzynski等式和一个用信息自由能表示的锐化最大功定理。我们的结果与标准方法的比较，可以量化的信息成本的投影测量。
2016-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exploring quantum thermodynamics with NMR
量子热力学试图将非平衡随机热力学扩展到小量子系统，其中非经典特征对其描述至关重要。这样一个研究领域最近提供了有意义的理论和实验进展，探索财富和量子功能的力量，以及系统的热力学信息方面。这种调查的相关性与量子技术设备目前处于科学和工程应用的最前沿这一事实有关。这篇简短的评论文章概述了量子热力学中的一些概念，强调了使用核磁共振技术的原理实验。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Recovery of the second law in fully quantum thermodynamics
该研究证明，在相关催化剂存在下，热操作下的量子态转换完全由自由能排序决定，从而恢复了全量子热力学中的第二定律，无需外部相干辅助。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
The role of quantum information in thermodynamics --- a topical review
这篇专题评论文章概述了量子信息理论和量子系统热力学之间的相互作用。我们专注于几个热门话题，包括统计力学的基础，资源理论，纠缠在热力学设置，波动定理和热机。这并不是对量子热力学不同领域的全面回顾;相反，它是对热好奇的信息理论家的一个方便的切入点。此外，这一审查应有助于统一和理解世界各地研究小组中出现的不同跨学科方法。
2016-08-26 quant-ph
Quantum state complexity and the thermodynamic arrow of time
为什么时间是一条单行道？时间之箭的起源是什么？我们将热力学时间箭头归结为量子态复杂度增加的方向。受Nielsen，Susskind和Micadei工作的启发，我们在简单的两个量子比特和三个量子比特量子系统上验证了这一假设。结果表明，在双量子比特系统中，时间的热力学箭头总是指向量子态复杂度增加的方向。对于三量子比特系统，子系统之间的热流模式与子系统的量子态复杂度密切相关。我们认为，除了对宏观空间几何的影响外，量子态复杂性还可能产生热力学时间箭头。
2017-12-19 quant-ph
Geometric quantum thermodynamics: A fibre bundle approach
Theoretical and Experimental Physics Department, Federal University of Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学理论与实验物理系）；QPequi Group, Institute of Physics, Federal University of Goiás（戈亚斯联邦大学物理研究所 QPequi 小组）
本文通过构建主纤维丛，探讨量子热力学的几何结构，揭示其与 gauge 理论的关联，并讨论几何拓扑性质对热力学基本性质的解释作用。
2026-04-09 quant-ph
Quantum thermodynamic uncertainty relation under feedback control
该研究推导了跳变测量与零差检测下反馈控制的量子热力学不确定关系，揭示反馈控制可提升连续测量系统的精度，且通过数值模拟验证了结论。
2023-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamics of a trapped two-level atom in an external light field
研究了受控光场作用下囚禁二能级原子的量子热力学。得到了粒子数动力学和退相干函数，并进行了讨论。计算了特征函数、功分布函数和Helmholtz自由能，并验证了与Jarzynski定理的一致性。
2021-08-22 quant-ph
Quantum Thermodynamics and Quantum Coherence Engines
量子效应在计算和通信等技术中的优势已经得到了充分的认识，并且已经证明了一些设备，如量子计算机和通信链路，表现出优于其经典对应物的优势。信息和能源之间的密切关系促使我们探索在能源技术中是否可以找到类似的量子效益。对更广泛的一类信息能量机器的性能极限的研究是迅速兴起的量子热力学领域的主题。将经典物理定律推广到量子领域绝非易事。这篇简短的评论介绍了最近在这一基本方向上的一些努力，并重点介绍了量子热机及其效率界限，当利用非热资源，特别是那些包含量子相干性和相关性的能量。
2020-09-09 quant-ph
Quantum Thermodynamics and Quantum Entanglement Entropies in an Expanding Universe
我们从两个不同的角度研究了空间渐近平坦的Robertson-Walker时空。首先，利用冯诺伊曼熵，我们计算了时空中编码信息引起的纠缠产生。然后，根据时空中标量场的量子热力学，计算出粒子产生的熵。我们表明，这两个熵的一般行为是相同的。因此，纠缠可以应用于宇宙的常规量子热力学。同时，利用这些熵，我们可以恢复一些关于时空参数的信息。
2016-10-03 gr-qc quant-ph
Quantum thermodynamic advantage in work extraction from steerable quantum correlations
本文设计了一个双方功提取博弈，利用量子关联的可操纵性作为关键资源，证明了可操纵场景下可提取功的比率随系统维度增加而提升，从而确立了量子热力学优势。
2025-09-11 quant-ph
Non-Markovianity through entropy-based quantum thermodynamics
我们引入了一种广义的方法来表征量子动力学映射的非马尔可夫性通过破坏的单调性的热力学函数。通过采用基于熵的量子热力学公式，我们利用热量和熵之间的关系，提出了一种基于单量子比特量子演化热流的非马尔科夫性度量。这种测度可以应用于不反转内能符号的么正动力学映射。在一定条件下，它也可以推广到其他热力学函数，如内能和功流。在这种情况下，热和量子相干性之间的自然联系可以被确定为既有单位又不相干的动力学映射。作为应用，我们探讨耗散和非耗散量子动力学过程，说明我们的热力学量词和良好建立的措施通过量子相干性定义之间的兼容性。
2023-03-27 quant-ph
