本发明公开了一种以耦合谐振子作为工质的量子绝热捷径热机及其绝热捷径过程的设计方法。本热机以耦合谐振子作为工质，通过等容吸热、绝热捷径膨胀、等容放热、绝热捷径压缩四个过程实现热机的热力学循环。其中的绝热捷径膨胀过程和绝热捷径压缩过程是绝热捷径过程，用以取代传统热机中的绝热过程。借助基于Lewis‑Riesenfeld量子不变量的反控制方法，为耦合谐振子的本征频率设计绝热捷径，再利用本征频率与裸频率的变换关系，得到耦合谐振子频率变化的绝热捷径过程。以本发明驱动热机完成热力学循环的绝热冲程，将功率提高了5倍以上。与传统热机相比，本热机在提高功率的同时，并不降低效率，从而克服了功率‑效率拮抗问题。