量子热机是以“量子系统”为工作物质并对外做功的热机,与传统热机相比,量子热机具有很多不一般的性质。近些年人们为了探索量子热机的性能进行了许多研究。其中,将耦合系统作为工作物质研究量子热机的性质是一个有趣的问题。在之前的研究中,都是考虑两个量子比特或三个量子比特耦合系统作为工作物质研究量子循环或其系统纠缠度。近些年,能谱更加复杂的四量子比特耦合系统也逐渐成为人们的研究热点。本文我们构建了一个以四量子比特小自旋团簇为工作物质的量子Otto热机,计算出它的输出功和效率,并在此基础上考虑四个耦合常数的变化对热机性能的影响。第二章中,我们简要介绍了基本的量子热力学循环过程、量子Otto热机和量子纠缠等热力学和量子力学理论。第三章中,我们以四量子比特小自旋团簇作为工作物质研究量子Otto热机的输出功与效率与耦合常数的关系。我们首先计算了量子Otto热机的输出功W和效率η。为了研究方便,我们令近邻四自旋耦合常数K1与次近邻四自旋耦合常数K2相等即K1（28）K2（28）K。并且假设了三种不同的绝热变化情况:只有次近邻耦合常数J2变化、只有近邻耦合常数J1变化以及只有四自旋耦合常数K变化。比较三种情况对热机性能的影响,我们发现,热机的输出功W及热机效率η与耦合常数的大小、正负都有关系。并且当只有近邻耦合常数J1变化时,在J2足够小的区域,形成了一个有效的三能级热机,这三个能级热机与J2无关,输出功始终保持稳定。且在某个范围内,热机有可能无法工作。在第四章中,我们考虑近邻四自旋耦合常数K1与次近邻四自旋耦合常数K2不相等的情况,探究其中两个耦合常数以同比例变化时,另外两个耦合常数对热机性能的影响,我们分为四种情况进行讨论。我们发现相较于次近邻耦合常数,近邻耦合常数的影响更加突出。相比于四自旋耦合常数,两粒子之间的耦合常数对量子Otto热机性能的影响更加明显。此外还简单讨论了决定耦合常数变化情况的绝热压缩比与温度比对热机性能的影响。我们发现当四个耦合常数同时以等比例变化时,输出功的峰值随着绝热压缩比r先增后减。并且随着温度比的减小,能够使热机正常运行的绝热压缩比r的取值范围越大。最后,我们简单讨论了热纠缠对热机性能的影响。我们发现,当不同耦合常数发生变化时,热机在存在热纠缠的情况下,能够正常工作的区域不同。最后我们对全文进行了总结与讨论。