論文の概要: Continuous Measurement Boosted Adiabatic Quantum Thermal Machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.03971v2
- Date: Wed, 3 Aug 2022 22:02:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-05 07:30:24.061543
- Title: Continuous Measurement Boosted Adiabatic Quantum Thermal Machines
- Title(参考訳): 連続測定によるAdiabatic Quantum Thermal Machines
- Authors: Bibek Bhandari and Andrew N. Jordan
- Abstract要約: 静的および断熱駆動系における連続測定に基づく量子熱機械について検討する。
断熱駆動の場合, 測定に基づく熱力学量がどのように幾何学的特性に寄与するかを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We present a unified approach to study continuous measurement based quantum
thermal machines in static as well as adiabatically driven systems. We
investigate both steady state and transient dynamics for the time-independent
case. In the adiabatically driven case, we show how measurement based
thermodynamic quantities can be attributed geometric characteristics. We also
provide the appropriate definition for heat transfer and dissipation owing to
continous measurement in the presence and absence of adiabatic driving. We
illustrate the aforementioned ideas and study the phenomena of refrigeration in
two different paradigmatic examples: a coupled quantum dot and a coupled qubit
system, both undergoing continuous measurement and slow driving. In the
time-independent case, we show that quantum coherence can improve the cooling
power of measurement based quantum refrigerators. Exclusively for the case of
coupled qubits, we consider linear as well as non-linear system-bath couplings.
We observe that non-linear coupling produces cooling effects in certain regime
where otherwise heating is expected. In the adiabatically driven case, we
observe that quantum measurement can provide significant boost to the power of
adiabatic quantum refrigerators. We also observe that the obtained boost can be
larger than the sum of power due to individual effects. The measurement based
refrigerators can have similar or better coefficient of performance (COP) in
the driven case compared to the static one in the regime where heat extraction
is maximum. Our results have potential significance for future application in
devices ranging from measurement based quantum thermal machines to
refrigeration in quantum processing networks.
- Abstract(参考訳): 本稿では,連続測定に基づく量子熱機械の静的および非調和駆動系における統一的な研究手法を提案する。
時間非依存の場合の定常状態と過渡ダイナミクスについて検討する。
断熱駆動の場合,計測に基づく熱力学量がどのように幾何学的特性に寄与するかを示す。
また,断熱駆動の有無における連続測定による伝熱・散逸の適切な定義を提供する。
上述の考え方を概説し、連続的な測定と遅い運転の両方を行う2つの異なるパラダイム的例(結合量子ドットと結合量子ビット系)で冷蔵現象を考察する。
時間非依存の場合、量子コヒーレンスが測定に基づく量子冷蔵庫の冷却能力を向上できることが示される。
特に結合量子ビットの場合、線形かつ非線形なシステム-バス結合を考える。
非線形カップリングは加熱が期待できる特定の状態において冷却効果を生じる。
断熱駆動の場合、量子測定は断熱的な量子冷蔵庫のパワーを著しく向上させることを観測する。
また, 得られたブーストが, 個々の影響によるパワーの総和よりも大きいことも観察した。
測定ベースの冷凍機は、熱抽出が最大となる状態の静的な冷却機と比較して駆動ケースにおいて類似またはより良い性能係数(COP)を有することができる。
本研究は,量子熱機械の計測から量子処理ネットワークの冷凍まで,デバイスにおける今後の応用において潜在的に有意である。
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