論文の概要: Finite-time two-spin quantum Otto engines: shortcuts to adiabaticity vs. irreversibility

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11657v2
• Date: Mon, 1 Mar 2021 21:51:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 03:23:32.637132
• Title: Finite-time two-spin quantum Otto engines: shortcuts to adiabaticity vs. irreversibility
• Title（参考訳）: 有限時間2スピン量子オットーエンジン:断熱対可逆性に対するショートカット
• Authors: Bar{\i}\c{s} \c{C}akmak
• Abstract要約: まず,作業媒体がアディバティックなシステムにおいて,エンジンとして動作するパラメータ機構を特徴付ける。 本研究では, ショートカットからアディバティティティ手法を使わずに, エンジンの有限時間挙動を考察する。 パラメータの条件によっては、有限時間駆動による効率ラグによって測定される可逆性は非常に低く、非断熱エンジンは断熱エンジンにかなり近い性能を示す。
• 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 propose a quantum Otto cycle in a two spin-$1/2$ anisotropic XY model in a transverse external magnetic field. We first characterize the parameter regime that the working medium operates as an engine in the adiabatic regime. Then, we consider finite-time behavior of the engine with and without utilizing a shortcut to adiabaticity (STA) technique. STA schemes guarantee that the dynamics of a system follows the adiabatic path, at the expense of introducing an external control. We compare the performance of the non-adiabatic and STA engines for a fixed adiabatic efficiency but different parameters of the working medium. We observe that, for certain parameter regimes, the irreversibility, as measured by the efficiency lags, due to finite-time driving is so low that non-adiabatic engine performs quite close to the adiabatic engine, leaving the STA engine only marginally better than the non-adiabatic one. This suggests that by designing the working medium Hamiltonian one may spare the difficulty of dealing with an external control protocol.
• Abstract（参考訳）: 逆磁場における2スピン1/2$の異方性XYモデルにおいて量子オットーサイクルを提案する。 まず,作業媒体が断熱型システムにおいてエンジンとして動作するパラメータ機構を特徴付ける。 そこで本研究では,STA(Shortcut to adiabaticity)技術を用いることなく,エンジンの有限時間挙動を考察する。 STAスキームは、外部制御の導入を犠牲にして、システムのダイナミクスが断熱経路に従うことを保証している。 我々は,非断熱式エンジンとSTAエンジンの性能を,固定断熱効率では比較するが,動作媒体のパラメータは異なる。 パラメータの条件によっては、有限時間駆動による効率ラグによる可逆性は非常に低く、非断熱エンジンは非断熱エンジンに非常に近い性能を示し、STAエンジンは非断熱エンジンよりもわずかに優れている。 これは、働く媒質ハミルトニアンを設計することにより、外部制御プロトコルを扱うことの難しさを回避できることを示唆している。

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