論文の概要: Unified trade-off optimization of a three-level quantum refrigerator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.10258v1
- Date: Mon, 24 Aug 2020 08:39:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-05 02:22:30.211215
- Title: Unified trade-off optimization of a three-level quantum refrigerator
- Title（参考訳）: 3レベル量子冷蔵庫の統一トレードオフ最適化
- Authors: Kirandeep Kaur, Varinder Singh, Jatin Ghai, Satyajit Jena, and
\"Ozg\"ur E. M\"ustecapl{\i}o\u{g}lu
- Abstract要約: トレードオフ目的関数を用いた3レベル量子冷蔵庫の最適性能について検討した。
Omega$関数は、熱デバイスのエネルギー効果とエネルギー損失の妥協を意味する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6345052578154673
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the optimal performance of a three-level quantum refrigerator using
a trade-off objective function, $\Omega$ function, which represents a
compromise between the energy benefits and the energy losses of a thermal
device. First, we optimize the performance of our refrigerator by employing a
two-parameter optimization scheme and show that the first two-terms in the
series expansion of the obtained coefficient of performance (COP) match with
those of some classical models of refrigerator. Then, in the high-temperature
limit, optimizing with respect to one parameter while constraining the other
one, we obtain the lower and upper bounds on the COP for both strong as well as
weak (intermediate) matter-field coupling conditions. In the strong
matter-field coupling regime, the obtained bounds on the COP exactly match with
the bounds already known for some models of classical refrigerators. Further
for weak matter-field coupling, we derive some new bounds on the the COP of the
refrigerator which lie beyond the range covered by bounds obtained for strong
matter-field coupling. Finally, in the parameter regime where both cooling
power and $\Omega$ function can be maximized, we compare the cooling power of
the quantum refrigerator at maximum $\Omega$ function with the maximum cooling
power.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,熱機器のエネルギー損失とエネルギー損失の妥協を表すトレードオフ目的関数である$\omega$関数を用いた3段階量子冷凍機の最適性能について検討する。
まず, 2パラメータ最適化方式を用いて冷凍機の性能を最適化し, 得られた性能係数(COP)のシリーズ展開における最初の2項が, 古典的な冷凍機モデルと一致することを示す。
そして、高温限界において、一方のパラメータに対して他方のパラメータを制約しながら最適化し、強いおよび弱い(中間的な)物質-磁場のカップリング条件に対してCOP上の下限と上限を求める。
強い物質場結合法では、コップ上の得られる境界は、古典的冷蔵庫のいくつかのモデルで既に知られている境界と正確に一致する。
さらに, 弱い物質場カップリングには, 強い物質場カップリングのために得られた範囲を越えて, 冷蔵庫のCOPにいくつかの新しい境界を導出する。
最後に、冷却電力と$\omega$関数の両方を最大化できるパラメータレジームにおいて、最大$\omega$関数での量子冷凍機の冷却電力と最大冷却電力を比較する。
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