論文の概要: Single-atom heat engine as a sensitive thermal probe

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.06858v1
• Date: Thu, 14 May 2020 10:24:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 05:28:55.653833
• Title: Single-atom heat engine as a sensitive thermal probe
• Title（参考訳）: 感度熱プローブとしての単原子熱エンジン
• Authors: Amikam Levy, Moritz G\"ob, Bo Deng, Kilian Singer, E. Torrontegui, Daqing Wang
• Abstract要約: オープン熱力学サイクルで動作する単原子オットーエンジンについて検討する。 温度差を2mu$Kまで検出できると推定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5872014229110215
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose employing a quantum heat engine as a sensitive probe for thermal baths. In particular, we study a single-atom Otto engine operating in an open thermodynamic cycle. Owing to its cyclic nature, the engine is capable of translating small temperature differences between two baths into a macroscopic oscillation in a flywheel. We present analytical and numerical modeling of the quantum dynamics of the engine and estimate it to be capable of detecting temperature differences as small as 2 $\mu$K. This sensitivity can be further improved by utilizing quantum resources such as squeezing of the ion motion. The proposed scheme does not require quantum state initialization and is able to detect small temperature differences even at high base temperatures.
• Abstract（参考訳）: 熱浴の感度プローブとして量子熱エンジンを用いることを提案する。 特に,オープン熱力学サイクルで動作する単原子ottoエンジンについて検討した。 その周期的な性質から、エンジンは2つの浴槽の間の小さな温度差をフライホイールのマクロ振動に変換することができる。 本研究では,エンジンの量子力学の解析と数値モデリングを行い,温度差を2ドル以下の値で検出できると推定する。 この感度はイオン運動のスクイーズのような量子資源を利用することでさらに向上することができる。 提案手法は量子状態の初期化を必要とせず、高温でも小さな温度差を検出することができる。

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