論文の概要: Emergence of energy-avoiding and energy-seeking behaviours in
nonequilibrium dissipative quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04496v1
- Date: Wed, 12 Jan 2022 14:54:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 08:48:32.454123
- Title: Emergence of energy-avoiding and energy-seeking behaviours in
nonequilibrium dissipative quantum systems
- Title（参考訳）: 非平衡散逸量子系におけるエネルギー回避とエネルギー探索挙動の創発
- Authors: Thiago Werlang, Maur\'icio Matos, Frederico Brito and Daniel Valente
- Abstract要約: 平衡から導かれる基本散逸量子系における生命に似た挙動と機能を見いだす。
具体的には、エネルギー回避(低定常散逸)とエネルギー探索(高定常散逸)の両方を見出す。
また、システムの環境(エネルギー探索モード)における自己組織的熱勾配と(エネルギー回避モード)熱勾配に対する能動的平衡という、創発的機能も見出す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A longstanding challenge in nonequilibrium thermodynamics is to predict the
emergence of self-organized behaviours and functionalities typical of living
matter. Despite the progress with classical complex systems, it remains far
from obvious how to extrapolate these results down to the quantum scale. Here,
we employ the paradigmatic master equation framework to establish that some
lifelike behaviours and functionalities can indeed emerge in elementary
dissipative quantum systems driven out of equilibrium. Specifically, we find
both energy-avoiding (low steady dissipation) and energy-seeking behaviours
(high steady dissipation), as well as self-adaptive shifts between these modes,
in generic few-level systems. We also find emergent functionalities, namely, a
self-organized thermal gradient in the system's environment (in the
energy-seeking mode) and an active equilibration against thermal gradients (in
the energy-avoiding mode). Finally, we discuss the possibility that our results
could be related to the concept of dissipative adaptation.
- Abstract（参考訳）: 非平衡熱力学における長年の課題は、生物に典型的な自己組織化された挙動や機能の出現を予測することである。
古典的複雑系の進歩にもかかわらず、これらの結果を量子スケールまで推定する方法は明確ではない。
ここでは, 平衡から導かれる初等散逸量子系において, 生命のような振る舞いや関数が実際に出現できることを示すために, パラダイム的マスター方程式の枠組みを用いる。
具体的には、エネルギー回避行動(低定常散逸)とエネルギー探索行動(高定常散逸)と、これらモード間の自己適応的シフト(一般の少数レベルシステム)の両方を見いだす。
また,創発的機能,すなわち,システム環境における自己組織的熱勾配(エネルギー探索モード)と,熱勾配に対する活性平衡(エネルギー回避モード)を見いだす。
最後に,この結果が散逸適応の概念と関連している可能性について論じる。
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