התרמודינמיקה פותחה במאה ה-19 כדי לתאר מנועי קיטור ומכונות חום, כלומר מכונות הממירות חום לעבודה או לאנרגיה מכנית. ענף פיזיקלי זה עוסק בדרכים שבהן מערכת מחליפה אנרגיה עם העולם הסובב אותה. התרמודינמיקה המסורתית חוקרת מערכות גדולות יחסית; אך האם תיאוריה מאקרוסקופית שכזו – שנועדה לחקור מערכות "רגילות" – יכולה לתאר גם מערכות קוונטיות קטנות? שאלה זו העסיקה חוקרים רבים בשנים האחרונות, אבל סוגיות רבות נותרו ללא פתרון. אפילו נושאים בסיסיים, כמו ההגדרה הנאותה של המונח "עבודה קוונטית", עדיין שנויים במחלוקת. מטרת המחקר היתה לקדם את פיתוח התיאוריה של התרמודינמיקה הקוונטית. בפרט ניסה המחקר למצוא מהו הפירוש התרמודינמי המתאים של תכונות קוונטיות. איזה תפקיד תרמודינמי יכול להיות לקוהרנטיות, או לפליטה ספונטנית? האם קוהרנטיות יכולה לשפר את הביצועים של מנועי חום? המונח קוהרנטיות קוונטית משמש לתיאור מערכות שנמצאות במספר מצבים שיכולים להתאבך זה עם זה. פליטה ספונטנית היא תהליך שבו מערכת פיזיקלית עוברת, ללא השפעה חיצונית, ממצב בעל אנרגיה רבה למצב עם פחות אנרגיה תוך כדי פליטת פוטון. במהלך המחקר נבדקו מספר מודלים של מכונות חום קוונטיות ותהליכים קוונטים אחרים. אחת מהגישות העיקריות ששימשו במחקר היתה לחקור פלקטואציות (סטיות מהערך הצפוי) בגדלים תרמודינמיים ולבחון אם הן מקיימות תוצאה חשובה המכונה משפטי פלקטואציה. המחקר גם הסתייע בשיטות קירוב שנועדו לקשר בין גדלים קוונטיים וגדלים קלאסיים במערכת מתאימה. חקרנו למשל מודל שהוצג בספרות כדוגמה מייצגת של מכונת חום קוונטית. מצאנו מצד אחד שקוהרנטיות קוונטית משפיעה על תכונות תרמודינמיות כגון יעילות במקסימום הספק. מצד שני משפט הפלקטואציה שמודל זה מקיים נראה קלאסי לחלוטין, ואינו כולל שום אזכור לקוהרנטיות. במחקר נוסף הכללנו את תקפותם של משפטי פלקטואציה גם למערכות שיש בהן תהליך של פליטה ספונטנית. חקרנו גם הגדרה נפוצה של עבודה קוונטית, שמבוססת על ההפרש בין שתי מדידות אנרגיה, וגילינו שהיא מתאימה לזו של עבודה קלאסית. תוצאה זו מגבירה את אמונתנו שדרך זו להגדיר עבודה קוונטית היא סבירה. תוצאות המחקר מדגישות את הקשיים והאתגרים בפיתוח תיאוריה מקיפה של תרמודינמיקה קוונטית. תכונות קוונטיות כמו קוהרנטיות משפיעות לעיתים על התרמודינמיקה של מודל, אך הן אינן מופיעות כלל כאשר נבחנים היבטים אחרים של התרמודינמיקה. הגדרות שונות של עבודה קוונטית נמצאות בשימוש. לכל אחת יש יתרונות וחסרונות, ועדיין אין הסכמה בין החוקרים בתחום על ההגדרה הטובה ביותר. לפיכך שאלות רבות עדיין מחייבות מחקר נוסף כדי לקבל מענה.