熱力学の法則は、熱が高温システムから低温システムに流れ、熱的平衡に達することを示す。この原理は、冷蔵庫から発電所まで多くの技術の動作原理の基礎となっている。しかし、量子システムは、古典物理学では説明できない異常な振る舞いを示すことがある。この振る舞いは、革新的な熱装置の開発につながる可能性がある。

曲阜師範大学、香港大学、パレルモ大学の研究者たちは、量子システムが冷たい熱貯蔵庫から熱を吸収する異常な熱効果を観察した。この効果は、同時に仕事を生み出し冷却を行う量子熱機関の開発につながった。研究者たちは、この機関が、従来のオットー機関とは異なり、同時に仕事を生み出し、他のシステムの冷却を可能にすることを明らかにした。

研究者たちは、この新しい量子熱機関が、量子プロセッサの冷却や量子センサー、イメージング技術、ナノメートルスケールのデバイスでの熱の管理などの分野で潜在的な応用があると提案した。さらに、この機関は、熱力学的サイクルの理想化されたバージョンを超え、すべてのプロセスが有限時間で行われるより現実的な応用を調査するための道を開く可能性があると指摘した。