我们提出了一种演示自主量子热机的方法,其中工作流体由谐振子组成,谐振子的频率由驱动模式调整。工作流体耦合两个热库,每个热库都表现出峰值功率谱,热库的峰值频率高于冷库。假设驱动模式在具有足够高振幅的相干状态下初始化,并且所用的光机械哈密顿量和库的参数合适,则驱动模式会为工作流体引入近似的奥托循环,因此其振荡幅度开始随时间增加。我们为这种量子热机建立了一个解析模型和一个非马尔可夫准经典模型,并表明可以产生相当强大的相干场作为量子热机的输出。这一一般理论建议预示着非马尔可夫机制下量子热机的深入研究。此外,它为特定的物理实现(例如光机械系统)以及随后的自主量子热机的实验实现铺平了道路。
1。Hoogduijn MJ,Montserrat N,Laan LJW等。器官移植中再生医学的出现:第一欧洲细胞疗法和器官再生部分会议。Transpl int。2020; 33(8):833-840。2。Sierra Parraga JM,Rozenberg K,Eijken M等。正常机器灌注条件对间充质基质细胞的影响。前疫苗。2019; 10:765。3。Pool M,Eertman T,Sierra Parraga J等。在正常温度的机器灌注过程中,将间充质基质细胞注入猪肾脏:完整的MSC可以被追踪并定位于肾小球。int J Mol Sci Artic。2019; 20(14):3607。4。Brasile L,Henry N,Orlando G,StubenitskyB。使用间充质干细胞增强肾脏再生。移植。2019; 103(2):307-313。 5。 Thompson ER,Bates L,Ibrahim IK等。 新颖的细胞疗法分娩,以减少肾脏转移的缺血再灌注损伤[在印刷2020年之前在线发布]。 Am J移植。 https://doi.org/10.1111/ajt.16100 6。 Khan RS,Newsome PN。 比较间充质基质细胞和多能成年生殖器细胞的表型和功能特性。 前疫苗。 2019; 10:1952。 7。 Sharma AK,Laubach ve。 在正常的热机灌注过程中,用干细胞细胞外囊泡保护供体肝脏。 移植。 2018; 102(5):725-726。2019; 103(2):307-313。5。Thompson ER,Bates L,Ibrahim IK等。新颖的细胞疗法分娩,以减少肾脏转移的缺血再灌注损伤[在印刷2020年之前在线发布]。Am J移植。https://doi.org/10.1111/ajt.16100 6。Khan RS,Newsome PN。 比较间充质基质细胞和多能成年生殖器细胞的表型和功能特性。 前疫苗。 2019; 10:1952。 7。 Sharma AK,Laubach ve。 在正常的热机灌注过程中,用干细胞细胞外囊泡保护供体肝脏。 移植。 2018; 102(5):725-726。Khan RS,Newsome PN。比较间充质基质细胞和多能成年生殖器细胞的表型和功能特性。前疫苗。2019; 10:1952。7。Sharma AK,Laubach ve。在正常的热机灌注过程中,用干细胞细胞外囊泡保护供体肝脏。移植。2018; 102(5):725-726。2018; 102(5):725-726。
摘要:我们研究了以量子测量和反馈为动力的基于耦合的热机。我们考虑了机器的两个不同版本:(1)量子麦克斯韦的恶魔,其中耦合 - 标准系统连接到可拆卸的单个共享浴室,以及(2)测量辅助冰箱,其中耦合 - Qubit-Qubit-Qubit-Qubit-Qubit-Qubit-qubit-Qubit with与热水浴室接触。在量子麦克斯韦的恶魔案例中,我们讨论了离散和连续测量。我们发现,可以通过将其耦合到第二个量子位来提高基于单个基于Qubit的设备的功率输出。我们进一步发现,与仅执行单倍测量的两个平行操作的两个设置相比,这两个量子位的同时测量都可以产生更高的净热量提取。在冰箱情况下,我们使用了连续的测量和统一操作来为基于耦合的冰箱供电。我们发现,可以通过进行合适的测量来增强使用交换操作运行的冰箱的冷却能力。
Q9 。一台可逆热机在温度为 600 o C 和 40 o C 的两个储液器之间运行。该热机衍生出一台可逆制冷机,该制冷机在温度为 40 o C 和 -20 o C 的储液器之间运行。传给热机的热量为 2MJ,组合式热机和制冷机装置的净功输出为 360kJ。求出 40 o C 时传给制冷剂的热量和传给储液器的净热量。如果热机的效率和制冷机的 C.O.P.分别为最大可能值的 40%,也求出这些值。
静态冷藏(SCS)损伤了胆管,而常规机器灌注(NMP)的影响尚不清楚。在肝脏NMP的COPE试验的一个子研究中,我们研究了保存类型对组织学胆管损伤评分(BDIS)的影响。在保存结束时或重新灌注后至少有一个胆管活检的移植物。 bdis是通过评估周围腺体损伤,基质和壁画损失,出血和血栓形成来确定的。 一个双变量线性模型比较了组之间的BDI(估计,CI)。 分析了六十五个移植和85次活检。 用SCS保留了23个移植物和42个NMP,具有可比的基线特征,除了NMP中的冷缺血时间较短。 无论保存类型如何,BDI都会随着时间的推移而增加(p = 0.04)。 在NMP [8.02(7.40 - 8.65)]中,BDIS估计值高于SCS [5.39(4.52 - 6.26),p <0.0001],无论时间如何。 每组中的一名患者出现缺血性胆管病,NMP保存的肝脏为6例。 在其他六个NMP移植物中,BDIS范围为7 - 12,而没有缺血性胆管病的发展。 总而言之,BDI会随着时间的推移增加,而NMP中较高的BDI并未增加缺血性胆管病。 因此,BDI可能会高估肝NMP后这种风险。在保存结束时或重新灌注后至少有一个胆管活检的移植物。bdis是通过评估周围腺体损伤,基质和壁画损失,出血和血栓形成来确定的。一个双变量线性模型比较了组之间的BDI(估计,CI)。分析了六十五个移植和85次活检。用SCS保留了23个移植物和42个NMP,具有可比的基线特征,除了NMP中的冷缺血时间较短。无论保存类型如何,BDI都会随着时间的推移而增加(p = 0.04)。在NMP [8.02(7.40 - 8.65)]中,BDIS估计值高于SCS [5.39(4.52 - 6.26),p <0.0001],无论时间如何。每组中的一名患者出现缺血性胆管病,NMP保存的肝脏为6例。在其他六个NMP移植物中,BDIS范围为7 - 12,而没有缺血性胆管病的发展。总而言之,BDI会随着时间的推移增加,而NMP中较高的BDI并未增加缺血性胆管病。因此,BDI可能会高估肝NMP后这种风险。
无铅技术之后,功率 MOSFET 器件焊料连接中预存空洞一直是一个热门话题。先前的研究通常通过使用模拟分析故意产生过多空洞来检查具有制造诱导空洞的焊料的机械性能,而没有或缺乏实验结果。由于意见相左和实验证据不足,IEC 61191-2、J-STD-001G 和 IPC-A-610G 等电子组装标准均未涵盖空洞。在此背景下,需要全面的实验结果来验证模拟结果并协助制定标准。为解决这一关键问题,我们选择了具有不同位置、大小和图案的预存空洞且空洞百分比几乎相同(30 – 33%)的硅基功率 MOSFET 封装。对功率 MOSFET 测试样品在不同应力水平下进行基于功率循环的加速退化测试,并在特定时间间隔监测焊料退化的位置和速率。我们发现,焊料寿命中分散的小空洞是有用的,但空洞群会加速损坏的蔓延。相反,边缘处的分散大空洞会引发焊料损坏,缩短焊料寿命。我们的实验调查结果表明,在制定焊料空洞检查标准时,应考虑预先存在的空洞的位置、大小和图案。这将提高功率器件对最终用户电源和控制的可靠性。
我们讨论了一种采用饮水鸟 (DB) 热机械模型的热电能产生 (TEG) 技术。饮水鸟的运动是由熵流产生的,熵流由热力学第二定律解释,而热力学第二定律是热机的基本定律之一。我们提出一种应用于饮水鸟运动的盘式磁铁电磁感应 (DM-EMI)。特别讨论了将 DM-EMI 推广到用于机电能转换的热机以及提取电能的特性。DM-EMI 的电能具有热机产生的机械旋转的有限发电特性,但它对于风力涡轮机、燃煤和核电站的机电能转换的实际应用非常有用。作为一种能量收集技术,DM-EMI 将有助于解决环境问题,保持清洁易得的能源。
量子系统热力学的研究可以追溯到量子理论的起源,但最近,随着重大进展 [1] 的出现,人们对此的兴趣激增,其中量子信息理论工具的使用起着关键作用 [2 – 8] 。尽管取得了这些进展,但基本问题仍然存在争议。突出的例子包括量子领域的热力学功概念 [9 – 13] ,量子相干性的作用及其作为热力学资源的潜在用途 [14 – 21] 。在此背景下,对热机和量子机器的研究已被证明是有用的,有助于说明量子装置的能力和局限性 [22 – 31] 。对这些装置的分析建立了热机中功波动和耗散之间的权衡 [32,33] ,当对存储设备进行并行集体操作时,充电功率会增加 [34 – 37] 而波动会减少 [38] ,这在热机 [39] 和难以区分的热机 [40] 的许多循环中都具有充电功率优势,而且在考虑关联热机时效率会提高 [41] 。另一方面,研究也表明,纠缠对于功提取并不是必不可少的 [42] ,在给电池充电的高斯运算集合中,存储的功不可没地会出现波动 [43] 。与此同时,Mandalstam 和 Tamm 考虑了量子力学对量子演化速率的限制 [44] 。通过考虑一个状态演变为正交状态所需的最短时间,他们的工作启发了广泛的结果[45-54],这些结果通常包含在进化的量子速度限制这一术语下[55]。
随着工业革命期间蒸汽机的广泛应用,热力学作为一门物理理论应运而生,它能够描述和优化这些设备的性能 [1]。虽然现代热力学已远远超出了其原有的范围,但热机仍然是研究热力学机制的经典系统。热机不仅具有明确的实际应用,而且还为研究系统热力学性质如何演变提供了一种范例——应用范围从生物过程、气候系统到黑洞 [2-4]。量子系统受固有涨落和明显的非平衡性影响,为应用热力学框架带来了新的挑战 [5]。尽管如此,量子热机 [5,6] 为以易于理解的方式研究量子系统中的热力学行为提供了天然的基础。例如,在等容冲程中,总能通过能量的变化找到热量,就像在等熵冲程中可以通过能量的变化找到功一样 [7]。这或许可以解释为何有大量研究试图通过利用量子资源来提高发动机性能,包括相干性[8-15]、测量效应[16]、压缩储层[17-19]、量子相变[20]和量子多体效应[15,21-23]。其他研究则探讨了量子热机与经典热机之间的根本区别[24–26]、有限时间循环[13、27、28]、利用捷径实现绝热[12、22、23、29–33]、非热状态下的操作[34、35]、非马尔可夫效应[36]、磁系统[37–42]、非谐势[43]、光机械实现[44]、量子点实现[38、40、42]、二维材料中的实现[38、41]、与量子系统耦合的经典引擎[45]、量子冷却[46、47]、相对论系统[48、49]、简并效应[ 39、50],以及