Las leyes de la termodinámica establecen que el calor fluye de sistemas calientes a fríos hasta alcanzar el equilibrio térmico. Este principio es la base del funcionamiento de muchas tecnologías, desde refrigeradores hasta centrales eléctricas. Sin embargo, los sistemas cuánticos pueden exhibir comportamientos inusuales que no se explican con la física clásica. Estos comportamientos podrían dar lugar a dispositivos térmicos innovadores.
Investigadores de la Universidad Normal de Qufu, la Universidad de Hong Kong y la Universidad de Palermo observaron un efecto térmico anormal en un sistema cuántico que permite absorber calor de reservorios térmicos fríos. Este efecto condujo al desarrollo de una máquina térmica cuántica que produce trabajo y refrigeración al mismo tiempo. Los investigadores señalaron que esta máquina, a diferencia de las máquinas Otto tradicionales, puede producir trabajo y refrigerar otro sistema simultáneamente.
Los investigadores sugirieron que esta nueva máquina térmica cuántica podría tener aplicaciones potenciales en áreas como el enfriamiento de procesadores cuánticos y la gestión del calor en sensores cuánticos, tecnologías de imagen o dispositivos a escala nanométrica. Además, señalaron que esta máquina podría abrir el camino para estudiar aplicaciones más realistas, donde todos los procesos ocurren en un tiempo finito, más allá de las versiones idealizadas de los ciclos termodinámicos.