量子热机()的一大特点就是工作原理比较奇特，但是在个别情况下性能要优于传统底盘。但是，当初对量子热机的研究可能低估了它的性能。在一项新的研究中，数学学家早已重新调整了估算量子热机效率的方式。她们表示，量子热机系统的最终效率其实不会像传统底盘一样遭到热力学第二定理的阻碍，但仍然赶超不了基本的化学学上限。
图为量子热机一冲程和三冲程
日本埃尔朗根-慕尼黑学院的化学学家Abah和EricLutz在近来的一期亚洲化学快报(EPL)上发表了一篇关于量子热机能效的论文。Abah目前是美国爱丁堡女王学院1851年皇家展览委员会研究员。
无论是量子热机还是传统底盘，其性能在很大程度上取决于能量效率（能量输出与能量输入的百分比）和功率(给定时间内的能量输出速度)。传统的底盘在效率与功率这两者之间找寻平衡。这就意味着当增强其中一个参数时怎样提高热机的效率，另一个参数值必然要升高。但是，对于量子热机而言怎样提高热机的效率，同时提升效率和功率的可能性是存在的。也就是说，通过合适的方式，量子热机可以从相同的能量输入条件下输出更多的能量，但是比之前的速度更快。
这一技巧被称为“绝热捷径”(to)技术。顾名思义，绝热捷径技术能让量子热机在特别短的时间内模拟绝热操作。绝热转换技术是科学家们热切关注的，由于这一技术可以降低煤耗，极大提升系统的效率，进而提升系统的动力，以及降低系统的输出功率。
尽管之前的研究早已证明了绝热捷径技术才能提升引擎的性能，并且在最终估算系统的效率时，这种方式一般没有考虑到绝热捷径合同的能量成本。这样一来，绝热捷径带来能源效率的提高看起虽然成本相当低，实际上却夸大了量子热机的疗效。
在新的研究中，Abah和Lutz开发了一种评估量子热机系统性能的技巧。这一技巧也将绝热捷径的能源成本估算在内。她们的研究结果表明，只有绝热捷径足够快，能够提升系统的性能。由于更快的绝热捷径意味着更低的能源成本。这就会带来真正意义上的能效提高
Abah在访谈中还表示：“我们的研究工表明，虽然将绝热捷径的能源成本考虑在内，也可以通过绝热捷径的方法来同时实现更高的效率和功率。”
这两位数学学家还称，无论量子热机使用哪些样的绝热捷径，它们的效率都是有上限的。但令人错愕的是，量子热机遇见的限制要比传统底盘的限制愈加严格。
正如这种化学学家所解释的那样，量子热机上限更严格的缘由是精典热学不会对过程的速率形成限制，而量子力学会有速率限制。科学家计划通过比较不同的捷径方法，以确定最节能的热机。理解量子速率限制和由此带来的对量子系统的根本性限制对于设计未来的量子热机是至关重要的。
“小型化的趋势将不可防止地造成机器显得越来越小，这样一来，它们的动力学都会遵守量子热学的规律而不再是精典热学。”Abah最后总结说，“这些机器的属性必将顺着量子热力学的规律发展下去。”
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