論文の概要: Quantum Coherence and Ergotropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.05424v2
- Date: Tue, 3 Nov 2020 15:08:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 04:59:26.015013
- Title: Quantum Coherence and Ergotropy
- Title(参考訳): 量子コヒーレンスとエルゴトロピー
- Authors: Gianluca Francica, Felix C. Binder, Giacomo Guarnieri, Mark T.
Mitchison, John Goold, and Francesco Plastina
- Abstract要約: 作業抽出に関する制約は、古典系と量子系の熱力学の理解に不可欠である。
量子設定において、有限時間制御操作は力学系の瞬時エネルギー固有ベイジにおいてコヒーレンスを生成する。
このようなプロトコルにおいて、量子コヒーレント成分を作業収率に分離し、研究する。
- 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: Constraints on work extraction are fundamental to our operational
understanding of the thermodynamics of both classical and quantum systems. In
the quantum setting, finite-time control operations typically generate
coherence in the instantaneous energy eigenbasis of the dynamical system.
Thermodynamic cycles can, in principle, be designed to extract work from this
non-equilibrium resource. Here, we isolate and study the quantum coherent
component to the work yield in such protocols. Specifically, we identify a
coherent contribution to the ergotropy (the maximum amount of unitarily
extractable work via cyclical variation of Hamiltonian parameters). We show
this by dividing the optimal transformation into an incoherent operation and a
coherence extraction cycle. We obtain bounds for both the coherent and
incoherent parts of the extractable work and discuss their saturation in
specific settings. Our results are illustrated with several examples, including
finite-dimensional systems and bosonic Gaussian states that describe recent
experiments on quantum heat engines with a quantized load.
- Abstract(参考訳): 作業抽出の制約は、古典系と量子系の熱力学の操作的理解の基礎である。
量子設定において、有限時間制御操作は典型的には力学系の瞬時エネルギー固有基底においてコヒーレンスを生成する。
熱力学サイクルは原則として、この非平衡資源から仕事を引き出すように設計されている。
ここでは、量子コヒーレント成分をこのようなプロトコルの作業収率に分離し、研究する。
具体的には、エルゴトロピーへのコヒーレントな寄与(ハミルトンパラメータの循環的変動による一意抽出可能作業の最大量)を同定する。
最適変換を非一貫性演算とコヒーレンス抽出サイクルに分割して示す。
抽出可能な作業のコヒーレント部分と非コヒーレント部分の両方の境界を取得し,その飽和度を特定の設定で議論する。
数値化された負荷を持つ量子熱エンジンに関する最近の実験を記述した有限次元系やボソニックガウス状態など、いくつかの例を示す。
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