論文の概要: Extracting work from random collisions: A model of a quantum heat engine
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.13237v1
- Date: Thu, 25 Nov 2021 20:02:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 21:40:25.383600
- Title: Extracting work from random collisions: A model of a quantum heat engine
- Title（参考訳）: ランダム衝突から仕事を抽出する:量子熱エンジンのモデル
- Authors: Vahid Shaghaghi, G. Massimo Palma, Giuliano Benenti
- Abstract要約: 我々は,エルゴトロピーの統計分布と,オットー単量子エンジンの単量子電池広告の効率について検討した。
- 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 the statistical distribution of the ergotropy and of the efficiency
of a single-qubit battery ad of a single-qubit Otto engine, respectively
fuelled by random collisions. The single qubit, our working fluid, is assumed
to exchange energy with two reservoirs, a non-equilibrium "hot" reservoir and a
zero temperature cold reservoir. The interactions between the qubit and the
reservoirs is described in terms of a collision model of open system dynamics.
The qubit interacts with the non-equilibrium reservoir (a large ensemble of
qudits all prepared in the same pure state) via random unitary collisions and
with the cold reservoir (a large ensemble of qubits in their ground state) via
a partial swap. Due to the random nature of the interaction with the hot
reservoir, fluctuations in ergotropy, heat, and work are present, shrinking
with the size of the qudits in the hot reservoir. While the mean, "macroscopic"
efficiency of the Otto engine is the same as in the case in which the hot
reservoir is a thermal one, the distribution of efficiencies does not support
finite moments, so that the mean of efficiencies does not coincide with the
macroscopic efficiency.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 1キュービットオットーエンジンの1キュービットバッテリ広告のエルゴトロピーの統計分布と, ランダム衝突による効率について検討した。
作業流体である単一量子ビットは、エネルギーを2つの貯水池、非平衡の「ホット」貯水池と0温度のコールド貯水池と交換すると仮定される。
量子ビットと貯水池の相互作用は、開放系の力学の衝突モデルを用いて記述される。
クビットは非平衡貯水池(すべて同じ純状態で準備されたクビットの大きな集合体)とランダムなユニタリ衝突によって相互作用し、コールド貯水池(基底状態にあるクビットの大きな集合体)は部分スワップを介して相互作用する。
熱水貯水池との相互作用のランダムな性質から、エルゴトロピー、熱、作業のゆらぎが存在し、熱水貯水池のクディッツの大きさによって小さくなっている。
平均的なオットーエンジンの「マクロ的な」効率は、熱貯水池が熱的な場合と同じであるが、効率の分布は有限モーメントをサポートしないので、効率の平均はマクロ的な効率と一致しない。
関連論文リスト
- Thermodynamic Roles of Quantum Environments: From Heat Baths to Work Reservoirs [49.1574468325115]
量子熱力学における環境は通常、熱浴の役割を担う。
同じモデルでは、環境が3つの異なる熱力学的役割を担っていることが示される。
環境の正確な役割は結合の強さと構造によって決定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-01T15:39:06Z) - 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) - Finite-time quantum Otto engine with a squeezed thermal bath: Role of
quantum coherence and squeezing in the performance and fluctuations [7.533259024252197]
有限時間量子オットー熱エンジンは2つの等方性(熱接触)過程からなる。
2段熱機関の熱力学量の解析式を導出する。
量子オットーエンジンの性能と変動におけるコヒーレンスとスクイーズの役割を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T12:07:51Z) - Heat transport and cooling performance in a nanomechanical system with
local and non local interactions [68.8204255655161]
本研究では, 1次元時間依存ナノメカニカルシステムによる熱輸送について検討する。
このシステムは、駆動周波数、温度勾配、および相互作用の局所性の程度によって異なる定常輸送状態を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-21T12:03:54Z) - 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) - Works with quantum resource of coherence [0.1274452325287335]
本研究では,貯水池と相互作用する量子系に対する熱力学第二法則の修正について検討する。
貯水池のコヒーレンスは, 貯水池からより多くのエネルギーを抽出できる有用な資源として機能することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-09T12:35:05Z) - Nonequilibrium fluctuations of a quantum heat engine [0.0]
スピン1/2量子オットーサイクルの効率と非平衡エントロピー生成統計を実験的に検討した。
本結果は,量子領域における小型熱機械の統計的特徴を特徴づけるものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-27T18:53:53Z) - 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) - Quantum machines powered by correlated baths [0.0]
古典的あるいは量子的相関を共用する局所平衡貯水池を利用した熱機械を考察する。
特定の種類のユニタリに対して, 貯留層粒子への変換が熱伝達量や生成する仕事量にどのように影響するかを示す。
次に、ユニタリがランダムに選択されたときに熱の分布を計算し、全スワップ変換が最適であることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-23T09:19:14Z) - Out-of-equilibrium quantum thermodynamics in the Bloch sphere:
temperature and internal entropy production [68.8204255655161]
オープンな2レベル量子系の温度に対する明示的な表現を得る。
この温度は、システムが熱貯水池と熱平衡に達すると環境温度と一致する。
この理論の枠組みでは、全エントロピー生産は2つの貢献に分けることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-09T23:06:43Z) - Reservoir engineering with arbitrary temperatures for spin systems and
quantum thermal machine with maximum efficiency [50.591267188664666]
貯留層工学は、量子情報科学と量子熱力学にとって重要なツールである。
この手法を用いて、任意の(有効)負および正の温度の貯水池を単一スピン系に設計する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-28T00:18:00Z)
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。