有限时间的量子热机原理研究

刘家乐

摘 要：本文建立了一个以一维无限深势阱中的量子粒子为工质并与一个热源和一个能量源耦合接触的二能级量子热机模型，分析此热机效率与相应的量子卡诺效率的关系。通过考虑整个热力学循环的进展时间，得到了此热机循环体系的输出功率，并发现系统的效率和输出功率都取决于体系中的量子等温过程中初始状态和末状态的能级几率分布。因此，确定了量子等温过程的量子态之后可以對热力学循环体系的性能进行优化，并最终得出了保证系统最佳工作状态的效率下限。

关键词：量子热机;量子热力学;二能级系统;循环性能