論文の概要: Multilevel quantum thermodynamic swap engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.15897v2
- Date: Wed, 14 Jul 2021 12:37:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 08:21:47.756965
- Title: Multilevel quantum thermodynamic swap engines
- Title(参考訳): 多レベル量子熱力学スワップエンジン
- Authors: Massimiliano F. Sacchi
- Abstract要約: 2ストローク量子熱力学エンジンにおけるエネルギー交換とゆらぎについて検討する。
本研究では,エントロピー生成と作業と熱の信号-雑音比との間の熱力学的不確実性を示す3つの操作条件を同定する。
その結果,2モードボソニックスワップエンジンと2モードボソニックスワップエンジンのギャップを埋めることができた。
- 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 study energetic exchanges and fluctuations in two-stroke quantum
thermodynamic engines where the working fluid is represented by two multilevel
quantum systems, i.e. qudits, the heat flow is allowed by relaxation with two
thermal reservoirs at different temperatures, and the work exchange is operated
by a partial-swap unitary interaction. We identify three regimes of operation
(heat engine, refrigerator, and thermal accelerator), present the thermodynamic
uncertainty relations between the entropy production and the signal-to-noise
ratio of work and heat, and derive the full joint probability of the stochastic
work and heat. Our results bridge the gap between two-qubit and two-mode
bosonic swap engines, and show which properties are maintained (e.g., a non
fluctuating Otto efficiency) and which are lost for increasing dimension (e.g.,
small violations of the standard thermodynamic uncertainty relations or the
possibility of beating the Curzon-Ahlborn efficiency).
- Abstract(参考訳): 作動流体が2つの多段階量子系、すなわちquditsによって表される2ストローク量子熱力学エンジンにおけるエネルギー交換とゆらぎについて検討し、異なる温度で2つの熱貯水池で緩和することで熱流を許容し、作業交換は部分スワップユニタリ相互作用によって操作されることを示した。
本研究では,3つの運転形態(熱機関,冷凍機,熱加速器)を同定し,エントロピー生成と作業と熱の信号-雑音比の熱力学的不確実性の関係を示し,確率的作業と熱の完全結合確率を導出する。
その結果,2量子ビットと2モードのボソニックスワップエンジンのギャップを橋渡しし,どの特性が維持されているか(例えば,非変動オットー効率)を示し,次元を増加させるために失われる(例えば,標準熱力学的不確実性関係の小さな違反や,カーゾン・アールボーン効率に打ち勝つ可能性)。
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