通過(guò)對(duì)兩個(gè)微納振子運(yùn)動(dòng)模式的實(shí)時(shí)測(cè)量，得到本征模式的實(shí)時(shí)聲子數(shù)，分析了單缸Otto熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)和做功效率。圖中紅點(diǎn)表示本征模在熱力學(xué)循環(huán)中的做功沖程（實(shí)驗(yàn)上該沖程的掃描時(shí)間可控）。

我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)力學(xué)振子之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)在做功沖程中十分重要。圖中的藍(lán)色陰影區(qū)域面積揭示了關(guān)聯(lián)做功大小，灰色陰影區(qū)域表征了熱機(jī)做功沖程中在上下兩支本征模之間的非絕熱躍遷的影響。由于熱機(jī)受隨機(jī)噪聲驅(qū)動(dòng)，每個(gè)熱機(jī)循環(huán)的做功也不相同，滿足隨機(jī)概率分布，為隨機(jī)熱機(jī)。

(A)單缸Otto熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)；(B)不同掃描時(shí)間下的做功效率

所實(shí)現(xiàn)的耦合光力系統(tǒng)具有極大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)精確調(diào)控耦合系統(tǒng)的本征模式，使兩支本征模式在一個(gè)熱機(jī)循環(huán)中交替做功，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了雙缸隨機(jī)熱機(jī)。該實(shí)驗(yàn)可推廣到更為復(fù)雜的熱機(jī)陣列，有助于研究有限時(shí)間量子熱力學(xué)以及進(jìn)一步提高輸出功率和做功效率。

雙缸Otto熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)。(A)上支本征模式；(B)下支本征模式

聚焦腔光力學(xué)當(dāng)前重要的前沿科學(xué)領(lǐng)域

武海斌研究團(tuán)隊(duì)聚焦腔光力學(xué)當(dāng)前重要的前沿科學(xué)領(lǐng)域，在宏觀尺度上驗(yàn)證量子力學(xué)基本問(wèn)題，研究高精度精密測(cè)量量子傳感、微納量子光學(xué)重要物理，以及發(fā)展宏觀尺度的量子器件等。