量子熱力學源自人們把熱力學建立在量子力學的基礎上的嘗試,以量子力學和經(jīng)典熱力學為理論基礎。近年來,隨著量子信息科學的發(fā)展,量子熱力學的一些基本問題又重新回到人們的視野,引起一些新的研究問題和方向。其中,與經(jīng)典熱機或者制冷機相對應的量子熱機或者量子制冷機則為人們研究量子熱力學提供了一個很好的平臺。在本文中我們主要研究的是量子制冷機模型。顧名思義,量子制冷機是指以量子系統(tǒng)（如,量子比特、1/2自旋系統(tǒng)、諧振子系統(tǒng)等）為“工作物質”的熱力學機械。由于工作物質的量子屬性,量子制冷機具有了很多與經(jīng)典機械不同的性質。在量子制冷機模型的研究中,人們主要討論的問題是量子性在制冷過程中產(chǎn)生的影響。通過對該問題的研究,使人們可以更好的去探索量子力學和經(jīng)典熱力學的關系,可以更好的去理解量子退相干的問題。在本文中,我們將主要借助于量子制冷機模型來研究量子性在制冷過程中產(chǎn)生的影響。在第一章中,作為引言部分,我們對熱力學和量子熱力學以及量子制冷機等進行了簡單的介紹。在第二章中,我們簡單介紹了在文中所需要的基本物理概念,如量子比特、密度矩陣、熱力學第一定律和熱力學第二定律以及主方程等,為后面章節(jié)的應用提供理論基礎。... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

比特（bit）和量子比特

圖 2-3，三量子比特量子耗散制冷機模型[50]模型是由三個二能級的量子比特組成。三個量子比特g。同時，三個量子比特分別與三個溫度不同的熱庫，強度分別為Cp ，Rp ，Hp 。在文獻中，作者運的演化，并選擇量子糾纏的度量來體現(xiàn)系統(tǒng)的量子究了制冷機系統(tǒng)中量子糾纏對制冷和效率的影響。

然后，我們可以計算得出系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時的物理量，并通過數(shù)子性的存在對此量子制冷機產(chǎn)生的影響。子制冷機的內部相互作用 模型本文中，我們研究的是量子耗散制冷機模型,如圖 3-1 所示。該三個量子比特 1、2、3 組成。三量子比特之間存在弱相互作用，于此弱相互作用的存在，系統(tǒng)可以產(chǎn)生熱流gggQ，Q，Q123。同和 3 之間存在強相互作用，作用強度為γ。由于此強相互作用的相干性和熱流23Q 。三個量子比特分別與三個溫度不同的熱庫發(fā)度為p。三個熱庫溫度滿足的關系是123T T T。


本文編號：3225553