論文の概要: Quantum thermodynamics of two bosonic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.04677v2
• Date: Fri, 29 May 2020 14:22:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-11 13:00:00.756405
• Title: Quantum thermodynamics of two bosonic systems
• Title（参考訳）: 2つのボソニック系の量子熱力学
• Authors: Chiara Macchiavello, Alberto Riccardi, and Massimiliano F. Sacchi
• Abstract要約: モード作用素における双線型変換を介して相互作用する2つのボゾン系間のエネルギー交換について検討する。 この研究は、量子熱力学の非常に最近の定式化にそのルーツを見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the energy exchange between two bosonic systems that interact via bilinear transformations in the mode operators. The first mode is considered as the thermodynamic system, while the second is regarded as the bath. This work finds its roots in a very recent formulation of quantum thermodynamics [1] which allows to consider baths that are not described by the usual Boltzmann-Gibbs canonical form. Baths can possess quantum properties, such as squeezing or coherence, and can be initially correlated with the system, even through entanglement. We focus mainly on the case of Gaussian states, by quantifying the relation between their defining parameters, namely the mean values of the quadratures and the covariance matrix, and relevant thermodynamical quantities such as the heat exchanged and the work performed during the interaction process. We fully solve the case of initially uncorrelated Gaussian states and provide the most general form of the first law of thermodynamics in this case. We also discuss the case of initially correlated states by considering a number of relevant examples, studying how correlations can assist some phenomena, e.g. work extraction or anomalous heat flows. Finally, we present an information-theoretic approach based on the Renyi entropy of order two for clarifying more generally the role of correlations on heat exchanges.
• Abstract（参考訳）: モード演算子における双線型変換を介して相互作用する2つのボソニック系間のエネルギー交換について検討する。 第1モードは熱力学系、第2モードは入浴系である。 この研究は、ボルツマン・ギブスの通常の正準形式で記述されていない浴を考慮できる量子熱力学 [1] の非常に最近の定式化にそのルーツを見出している。 バスは、スクイーズやコヒーレンスのような量子的性質を持ち、絡み合いによっても、最初はシステムと相関する。 ガウス状態の場合, それらの定義パラメータ, すなわち二次平均値と共分散行列, および相互作用過程における熱交換や加工などの関連する熱力学量との関係を定量化し, 主にガウス状態の場合に焦点を当てる。 当初非相関なガウス状態の場合を完全に解決し、この場合の第一熱力学の法則の最も一般的な形式を提供する。 また,いくつかの関連する例を考慮し,仕事の抽出や異常な熱流といった現象に相関がどう役立つかを検討することで,初期相関状態の事例について考察する。 最後に,次数2のrenyiエントロピーに基づく情報理論的なアプローチを提案し,熱交換における相関の役割を明らかにする。

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