华东师大实现光力学随机热机

通过对两个微纳振子运动模式的实时测量，得到本征模式的实时声子数，分析了单缸Otto热机的热力学循环和做功效率。图中红点表示本征模在热力学循环中的做功冲程（实验上该冲程的扫描时间可控）。

我们发现两个力学振子之间的关联效应在做功冲程中十分重要。图中的蓝色阴影区域面积揭示了关联做功大小，灰色阴影区域表征了热机做功冲程中在上下两支本征模之间的非绝热跃迁的影响。由于热机受随机噪声驱动，每个热机循环的做功也不相同，满足随机概率分布，为随机热机。

(A)单缸Otto热机的热力学循环；(B)不同扫描时间下的做功效率

所实现的耦合光力系统具有极大的优势，通过精确调控耦合系统的本征模式，使两支本征模式在一个热机循环中交替做功，进一步实现了双缸随机热机。该实验可推广到更为复杂的热机阵列，有助于研究有限时间量子热力学以及进一步提高输出功率和做功效率。

双缸Otto热机的热力学循环。(A)上支本征模式；(B)下支本征模式

聚焦腔光力学当前重要的前沿科学领域

武海斌研究团队聚焦腔光力学当前重要的前沿科学领域，在宏观尺度上验证量子力学基本问题，研究高精度精密测量量子传感、微纳量子光学重要物理，以及发展宏观尺度的量子器件等。