論文の概要: Periodically refreshed quantum thermal machines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05264v3
• Date: Wed, 7 Sep 2022 12:56:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 04:41:54.390110
• Title: Periodically refreshed quantum thermal machines
• Title（参考訳）: 定期的にリフレッシュされた量子熱機械
• Authors: Archak Purkayastha, Giacomo Guarnieri, Steve Campbell, Javier Prior, John Goold
• Abstract要約: 循環型量子熱機械(QTM)のユニークなクラスを導入し、サイクル持続時間の有限値$tau$でその性能を最大化することができる。 これらのQTMは、いわゆる周期的再帰浴(PReB)プロセスの非平衡定常状態(NESS)によって実現される単ストローク熱力学サイクルに基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce unique class of cyclic quantum thermal machines (QTMs) which can maximize their performance at the finite value of cycle duration $\tau$ where they are most irreversible. These QTMs are based on single-stroke thermodynamic cycles realized by the non-equilibrium steady state (NESS) of the so-called Periodically Refreshed Baths (PReB) process. We find that such QTMs can interpolate between standard collisional QTMs, which consider repeated interactions with single-site environments, and autonomous QTMs operated by simultaneous coupling to multiple macroscopic baths. We discuss the physical realization of such processes and show that their implementation requires a finite number of copies of the baths. Interestingly, maximizing performance by operating in the most irreversible point as a function of $\tau$ comes at the cost of increasing the complexity of realizing such a regime, the latter quantified by the increase in the number of copies of baths required. We demonstrate this physics considering a simple example. We also introduce an elegant description of the PReB process for Gaussian systems in terms of a discrete-time Lyapunov equation. Further, our analysis also reveals interesting connections with Zeno and anti-Zeno effects.
• Abstract（参考訳）: 循環型量子熱機械 (qtms) のユニークなクラスを導入し, サイクル持続時間の有限値である$\tau$ でその性能を最大化することができる。 これらのQTMは、いわゆる周期回帰浴(PReB)プロセスの非平衡定常状態(NESS)によって実現される単ストローク熱力学サイクルに基づいている。 このようなQTMは、単一場所環境との繰り返し相互作用を考慮した標準衝突型QTMと、複数のマクロバスとの同時結合によって動作する自律型QTMとの間を補間することができる。 このようなプロセスの物理的実現について論じ、その実装には浴槽のコピーが有限であることを示す。 興味深いことに、$\tau$の関数として最も不可逆的な点で操作することでパフォーマンスを最大化することは、そのようなシステムを実現する複雑さを増大させるコストで発生し、後者は必要な浴槽のコピー数の増加によって定量化される。 簡単な例を考えてこの物理を実証する。 また、離散時間リアプノフ方程式の観点から、ガウス系に対するPReB過程のエレガントな記述も導入する。 さらに,zeno効果とアンチzeno効果との関連性についても検討した。

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