論文の概要: Thermodynamic uncertainty relations for coherently driven open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.12712v2
• Date: Mon, 21 Jun 2021 16:43:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 08:52:19.011113
• Title: Thermodynamic uncertainty relations for coherently driven open quantum systems
• Title（参考訳）: コヒーレント駆動開量子系の熱力学的不確かさ関係
• Authors: Paul Menczel, Eetu Loisa, Kay Brandner, Christian Flindt
• Abstract要約: マルコフ開量子系における定常電流の不確かさを解析する。 ゆらぎを減少させる熱力学的コストは、コヒーレンスによって古典的境界より低くすることができる。
• 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: In classical Markov jump processes, current fluctuations can only be reduced at the cost of increased dissipation. To explore how quantum effects influence this trade-off, we analyze the uncertainty of steady-state currents in Markovian open quantum systems. We first consider three instructive examples and then systematically minimize the product of uncertainty and entropy production for small open quantum systems. As our main result, we find that the thermodynamic cost of reducing fluctuations can be lowered below the classical bound by coherence. We conjecture that this cost can be made arbitrarily small in quantum systems with sufficiently many degrees of freedom. Our results thereby provide a general guideline for the design of thermal machines in the quantum regime that operate with high thermodynamic precision, meaning low dissipation and small fluctuations around average values.
• Abstract（参考訳）: 古典的なマルコフジャンププロセスでは、電流のゆらぎは散逸の増加のコストでしか減少できない。 量子効果がこのトレードオフにどのように影響するかを調べるため、マルコフ開量子系の定常電流の不確実性を分析する。 まず3つの指導例を考え、次に小さな開量子系に対する不確実性とエントロピー生成の積を体系的に最小化する。 その結果, ゆらぎを減少させる熱力学的コストはコヒーレンスによって古典的境界以下に低減できることがわかった。 このコストは、十分に多くの自由度を持つ量子系において任意に小さくすることができると推測する。 その結果, 量子状態における熱機械設計の一般的な指針として, 低散逸と平均値のゆらぎの少ない熱力学精度で動作させることができた。

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