論文の概要: Collective effects on the performance and stability of quantum heat engines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13817v2
• Date: Tue, 12 Apr 2022 18:25:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-25 13:48:46.450699
• Title: Collective effects on the performance and stability of quantum heat engines
• Title（参考訳）: 量子熱エンジンの性能と安定性に対する集団効果
• Authors: Leonardo da Silva Souza, Gonzalo Manzano, Rosario Fazio, Fernando Iemini
• Abstract要約: 小型熱機関の動作における量子力学的拡張の最近の予測は、新たな関心を集めている。 1つの重要な問題は、集団効果が大規模に拡張するのに役立つかどうかである。 エンジンを構成するスピンの数とともに, パワー, 効率, 一貫性のスケールについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent predictions for quantum-mechanical enhancements in the operation of small heat engines have raised renewed interest in their study from both a fundamental perspective and in view of applications. One essential question is whether collective effects may help to carry enhancements over larger scales, when increasing the number of systems composing the working substance of the engine. Such enhancements may consider not only power and efficiency, that is its performance, but, additionally, its constancy, i.e. the stability of the engine with respect to unavoidable environmental fluctuations. We explore this issue by introducing a many-body quantum heat engine model composed by spin pairs working in continuous operation. We study how power, efficiency and constancy scale with the number of spins composing the engine and introduce a well-defined macroscopic limit where analytical expressions are obtained. Our results predict power enhancements, both in finite-size and macroscopic cases, for a broad range of system parameters and temperatures, without compromising the engine efficiency, accompanied by coherence-enhanced constancy for finite sizes. We discuss these quantities in connection to Thermodynamic Uncertainty Relations (TUR).
• Abstract（参考訳）: 小型熱機関の動作における量子力学的強化に関する最近の予測は、基礎的観点からも応用的にも研究の新たな関心を呼び起こしている。 重要な質問の一つは、エンジンの動作物質を構成するシステム数を増加させる際に、集団効果がより大きなスケールで拡張をもたらすのに役立つかどうかである。 このような拡張は、動力と効率だけでなく、その性能、さらにその構成性、すなわち避けられない環境変動に対するエンジンの安定性も考慮できる。 本研究では, スピンペアによる多体量子熱エンジンモデルの導入によりこの問題を解明する。 本研究では, エンジンを構成するスピンの数に応じて, パワー, 効率, 一貫性がいかにスケールするかを考察し, 解析式を得るためのマクロ限界を適切に定義する。 本研究は, 有限サイズおよびマクロケースにおいて, エンジンの効率を損なうことなく, 広範囲のシステムパラメータと温度に対して, 有限サイズのコヒーレンスを伴って, パワー向上を予測した。 熱力学不確かさ関係(TUR)に関して,これらの量について論じる。

関連論文リスト

• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Powerful ordered collective heat engines [58.720142291102135]
  本稿では,同期動作を行うユニットのシステムによって性能が向上するエンジンのクラスを紹介する。 熱機関として運用するには,Isingライクな相互作用と集合秩序体制との相互作用が不可欠であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-16T20:14:19Z)
• Correlation-boosted quantum engine: A proof-of-principle demonstration [0.0]
  我々は,標準カルノット限界を超える効率を達成できる非古典的相関型SWAPヒートエンジンの設計と実装を行う。 促進された効率は、エントロピー生成と量子相関の消費の間のトレードオフから生じる。 本研究では,クラウド量子プロセッサ上で熱エンジンを効果的に調整することにより,エンジン効率向上の実証を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-21T13:38:54Z)
• Thermodynamics and Fluctuations in Quantum Heat Engines under Reservoir Squeezing [7.109424824240926]
  貯水池のスクイージングは, 熱力学的効率とパワーを高めることにより, 性能を著しく向上させることを示した。 この量子熱エンジンを実現するための実験的スキームは、トラップされた40Ca$+$イオンを含む単一電子スピンを用いて提案される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-13T11:15:31Z)
• Exploiting coherence for quantum thermodynamic advantage [0.0]
  相互作用する系からなる衝突モデルの熱力学的タスクに対するコヒーレンスの影響について検討する。 本研究は,機械の動作におけるコヒーレンスを資源として活用することの利点を示す。 コヒーレント貯水池の存在下で, エンジンとして作動する熱機械の効率性に有効な上限を見出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T15:42:45Z)
• The quantum Otto cycle in a superconducting cavity in the non-adiabatic regime [62.997667081978825]
  超伝導空洞に適用された量子オットーサイクルの効率を解析する。 非断熱的な状態においては、量子サイクルの効率は動的カシミール効果に影響されることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-30T11:47:33Z)
• The problem of engines in statistical physics [62.997667081978825]
  エンジンは、外部の不均衡を犠牲にして、仕事を循環的に生成できるオープンシステムである。 オープン量子系の理論の最近の進歩は、自律エンジンのより現実的な記述を示している。 運動方程式に外部荷重力と熱雑音を組み込む方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-17T03:59:09Z)
• Maximal power for heat engines: role of asymmetric interaction times [110.83289076967895]
  本稿では、エンジン性能を最適化するために、相互作用時間非対称性を調整するという考え方を紹介する。 個別最適化プロトコルは熱力学の枠組みで解析される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T22:26:14Z)
• Thermodynamic uncertainty relation in slowly driven quantum heat engines [0.0]
  定常エンジンよりも制約の少ない代替TURが満たされていることを示す。 本研究は, 単イオン熱機関の実験モデルを用いて行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-12T16:55:05Z)
• Quantum jump approach to microscopic heat engines [0.0]
  現代の技術は、量子熱エンジンの動作サイクルを、彼らの作業系によって放出され吸収される光子を数えることによって、すぐに調査することができるかもしれない。 このような実験は、有限時間エンジンサイクルにおけるパワーと効率のトレードオフを決定する観測可能な一連の集合へのアクセスを与えることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-25T17:00:42Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。