論文の概要: Employing Non-Markovian effects to improve the performance of a quantum Otto refrigerator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.02039v3
• Date: Tue, 21 Jul 2020 20:30:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 16:08:34.957150
• Title: Employing Non-Markovian effects to improve the performance of a quantum Otto refrigerator
• Title（参考訳）: 量子オットー冷凍機の性能向上のための非マルコフ効果の利用
• Authors: Patrice A. Camati, Jonas F. G. Santos, Roberto M. Serra
• Abstract要約: 量子オットー冷凍機において,標準的なマルコフ冷蔵液を特定の工学的冷蔵液に置き換える方法を検討した。 我々は、適度な非マルコフ力学はマルコフ的あるいは強い非マルコフ的操作則よりも優れていると主張する。
• 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: The extension of quantum thermodynamics to situations that go beyond standard thermodynamic settings comprises an important and interesting aspect of its development. One such situation is the analysis of the thermodynamic consequences of structured environments that induce a non-Markovian dynamics. We study a quantum Otto refrigerator where the standard Markovian cold reservoir is replaced by a specific engineered cold reservoir which may induce a Markovian or non-Markovian dynamics on the quantum refrigerant system. The two dynamical regimes can be interchanged by varying the coupling between the refrigerant and the reservoir. An increase of non-Markovian effects will be related to an increase of the coupling strength, which in turn will make the energy stored in the interaction Hamiltonian, the interaction energy, increasingly relevant. We show how the figures of merit, the coefficient of performance and the cooling power, change for non-negligible interaction energies, discussing how neglecting this effect would lead to an overestimation of the refrigerator performance. Finally, we also consider a numerical simulation of a spin quantum refrigerator with experimentally feasible parameters to better illustrate the non-Markovian effects induced by the engineered cold reservoir. We argue that a moderate non-Markovian dynamics performs better than either a Markovian or a strong non-Markovian regime of operation.
• Abstract（参考訳）: 量子熱力学の標準的な熱力学設定を超える状況への拡張は、その発展の重要かつ興味深い側面である。 そのような状況の一つは、非マルコフ力学を誘導する構造化環境の熱力学的結果の解析である。 我々は,標準的なマルコフ冷蔵液を,Markovianもしくは非マルコフ冷蔵液に置き換える量子オットー冷凍機について検討した。 2つの動的状態は、冷媒と貯水池のカップリングを変化させることで交換することができる。 非マルコフ効果の増大は結合強度の増加と関連し、それによって相互作用ハミルトニアン(相互作用エネルギー)に蓄えられたエネルギーがますます関係するようになる。 この効果の無視が冷蔵庫性能の過大評価につながることを議論し, メリットの数値, 性能係数, 冷却力, 非無視的な相互作用エネルギーの変化を明らかにした。 最後に,実験可能なパラメータを持つスピン量子冷蔵庫の数値シミュレーションについて検討し,寒冷貯留層が引き起こす非マルコフ効果をよりよく説明する。 我々は、適度な非マルコフ力学はマルコフ的あるいは強い非マルコフ的操作則よりも優れていると主張する。

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