論文の概要: Controlling thermodynamics of a quantum heat engine with modulated amplitude drivings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15005v1
• Date: Mon, 28 Mar 2022 18:12:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 11:50:45.989054
• Title: Controlling thermodynamics of a quantum heat engine with modulated amplitude drivings
• Title（参考訳）: 変調振幅駆動による量子熱エンジンの熱力学制御
• Authors: Sajal Kumar Giri and Himangshu Prabal Goswami
• Abstract要約: 本研究では,4段駆動型量子熱エンジンのフラックス,ノイズ,効率に及ぼす幾何学的効果について検討した。 変調エンベロープの有限幅を持つことは、断熱限界の熱力学を研究するための追加の制御ノブをもたらす。
• 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: External driving of bath temperatures with a phase difference of a nonequilibrium quantum engine leads to the emergence of geometric effects on the thermodynamics. In this work, we modulate the amplitude of the external driving protocols by introducing envelope functions and study the role of geometric effects on the flux, noise and efficiency of a four-level driven quantum heat engine coupled with two thermal baths and a unimodal cavity. We observe that having a finite width of the modulation envelope introduces an additional control knob for studying the thermodynamics in the adiabatic limit. The optimization of the flux as well as the noise with respect to thermally induced quantum coherences becomes possible in presence of geometric effects, which is hitherto not possible with sinusoidal driving without an envelope. We also report the deviation of the slope and generation of an intercept in the standard expression for efficiency at maximum power as a function of Carnot efficiency in presence of geometric effects under the amplitude modulation. Further, a recently developed universal bound on the efficiency obtained from thermodynamic uncertainty relation is shown not to hold when a small width of the modulation envelope along with a large value of cavity temperature is maintained.
• Abstract（参考訳）: 非平衡量子エンジンの位相差を伴う浴室温度の外部駆動は、熱力学における幾何学的効果の出現につながる。 本研究では,封筒関数を導入して外部駆動プロトコルの振幅を変調し,2つの熱浴と1つの空洞を組み合わせた4段駆動型量子熱エンジンのフラックス,ノイズ,効率に及ぼす幾何学的効果について検討する。 変調エンベロープの有限幅を持つ場合、断熱限界の熱力学を研究するための追加制御ノブを導入することが観察される。 熱的に誘起される量子コヒーレンスに対するフラックスとノイズの最適化は、幾何効果の存在下で可能となり、これは封筒のない正弦波駆動では不可能である。 また,振幅変調下での幾何学的効果の存在下でのカルノー効率の関数として,最大電力効率の標準式における斜面のずれとインターセプトの発生を報告する。 また、キャビティ温度の値が大きい変調エンベロープの幅が小さい場合に、熱力学的不確実性関係から得られる効率に関する最近開発されたユニバーサルバウンドを保持しないことを示す。

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