論文の概要: Geometric properties of adiabatic quantum thermal machines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.02225v2
• Date: Tue, 9 Jun 2020 10:25:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 14:17:11.818539
• Title: Geometric properties of adiabatic quantum thermal machines
• Title（参考訳）: 断熱量子熱機械の幾何学的性質
• Authors: Bibek Bhandari, Pablo Terr\'en Alonso, Fabio Taddei, Felix von Oppen, Rosario Fazio and Liliana Arrachea
• Abstract要約: この動作モードとマシンの性能を特徴付ける多くの観測装置が幾何学的特性を持つことを示す。 本研究は, 断熱機の運転とその効率が, これらの幾何学的側面と密接に関連していることを示す。
• 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 present a general unified approach for the study of quantum thermal machines, including both heat engines and refrigerators, operating under periodic adiabatic driving and in contact with thermal reservoirs kept at different temperatures. We show that many observables characterizing this operating mode and the performance of the machine are of geometric nature. Heat-work conversion mechanisms and dissipation of energy can be described, respectively, by the antisymmetric and symmetric components of a thermal geometric tensor defined in the space of time-dependent parameters generalized to include the temperature bias. The antisymmetric component can be identified as a Berry curvature, while the symmetric component defines the metric of the manifold. We show that the operation of adiabatic thermal machines, and consequently also their efficiency, are intimately related to these geometric aspects. We illustrate these ideas by discussing two specific cases: a slowly driven qubit asymmetrically coupled to two bosonic reservoirs kept at different temperatures, and a quantum dot driven by a rotating magnetic field and strongly coupled to electron reservoirs with different polarizations. Both examples are already amenable for an experimental verification.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 熱機関と冷凍機の両方を含む量子熱機械の研究において, 定期的な断熱運転を行い, 異なる温度で保温された熱貯水池と接触する汎用的なアプローチを提案する。 この動作モードとマシンの性能を特徴付ける多くの観測装置が幾何学的特性を持つことを示す。 熱変換機構とエネルギーの散逸は、温度バイアスを含むように一般化された時間依存パラメータの空間で定義される熱幾何テンソルの反対称成分と対称成分によって説明できる。 反対称成分はベリー曲率と同一視でき、対称成分は多様体の計量を定義する。 その結果, 断熱式熱機械の動作とその効率は, これらの幾何学的側面と密接に関連していることがわかった。 異なる温度で保たれる2つのボソニック貯水池に、ゆっくりと駆動された量子ビットが非対称に結合し、回転磁場によって駆動され、異なる分極を持つ電子貯水池に強く結合された量子ドットである。 どちらの例も、すでに実験的な検証が可能である。

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