基于二维耦合谐振子的量子热机效率研究

作     者：武建安 方爱平 赵宇亮 高畅 蒋臣威 冯俊 张修兴 王小力 WU Jian􀆳an;FANG Aiping;ZHAO Yuliang;GAO Chang;JIANG Chenwei;FENG Jun;ZHANG Xiuxing;WANG Xiaoli

作者机构：西安交通大学物理学院陕西西安710049 渭南师范学院物理与电气工程学院陕西渭南714099 

出 版 物：《物理与工程》 (Physics and Engineering)

年 卷 期：2024年第34卷第3期

页      面：109-116页

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：西安交通大学2023年基层教师教学发展组织建设项目(2302JF-01) 2023年基层教学组织教学改革研究专项(基础课程) 渭南师范学院教育科学研究项目(2020JYKX021) 

主　　题：量子热机 谐振子 奥托热机 波戈留波夫变换 量子热力学 

摘      要：本文介绍了量子热机与量子热力学中的基本概念,研究了二维耦合谐振子这一具体的量子系统作为工质时的量子热机的相关性质。笔者以经典热力学中的有关概念进行类比,运用量子热力学相关研究,引入波戈留波夫(Bogoliubov)变换这一方法解决了二维耦合谐振子的势能项难以对角化的问题。此外,笔者以二维耦合谐振子为工质设计奥托循环热机,通过理论推导和数值计算获得了奥托热机的效率,并得出量子热机中各物理量与经典热机中对应量之间存在着统一的联系的结论。