摘要 我们在基本热操作 (ETO) 框架内研究催化,利用此类操作的独特特征来阐明催化动力学。作为基础,我们建立了新的技术工具,以增强 ETO 状态转换规则的可计算性。具体而言,我们为量子系统和任意维数的特殊初始状态类提供了状态转换的完整表征。通过将这些工具与数值方法结合使用,我们发现通过采用小型催化剂(仅包括量子比特催化剂),可以显著扩大量子系统的状态转换集。这一进步显著缩小了 ETO 和一般热操作之间可达状态的差距。此外,我们将催化转变分解为时间分辨的演化,这对跟踪系统和浴之间的非平衡自由能交换至关重要。我们的研究结果为热力学中简单实用的催化优势的存在提供了证据,同时也为分析催化过程的机制提供了见解。