論文の概要: Effective temperature pulses in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.05730v2
- Date: Fri, 18 Nov 2022 12:01:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 05:32:42.006069
- Title: Effective temperature pulses in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系における有効温度パルス
- Authors: Pedro Portugal, Fredrik Brange, Christian Flindt
- Abstract要約: オープン量子系の時間依存環境温度を制御するための完全量子力学的手法を提案する。
これにより、有効な温度パルスを量子系に適用し、環境温度以下で冷却することができる。
- 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: Controlling the temperature of nano-scale quantum systems is becoming
increasingly important in the efforts to develop thermal devices such as
quantum heat valves, heat engines, and refrigerators, and to explore
fundamental concepts in quantum thermodynamics. In practice, however, it is
challenging to generate arbitrary time-dependent temperatures, similarly to
what has been achieved for electronic voltage pulses. To overcome this problem,
we here propose a fully quantum mechanical scheme to control the time-dependent
environment temperature of an open quantum system. To this end, we consider a
collection of quantum harmonic oscillators that mediate the interactions
between the quantum system and a thermal reservoir, and we show how an
effective time-dependent temperature can be realized by modulating the
oscillator frequencies in time. By doing so, we can apply effective temperature
pulses to the quantum system, and it can be cooled below the temperature of the
environment. Surprisingly, the scheme can be realized using only a few
oscillators, and our proposal thereby paves the way for controlling the
temperature of open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: ナノスケール量子システムの温度制御は、量子熱バルブ、熱エンジン、冷凍機などの熱デバイスの開発や、量子熱力学の基本的な概念の探求においてますます重要になっている。
しかし実際には、電子電圧パルスで達成されたのと同様、任意の時間依存温度を生成することは困難である。
この問題を克服するために,我々はオープン量子システムの時間依存環境温度を制御する完全量子力学的手法を提案する。
この目的のために,量子系と熱貯水池の相互作用を媒介する量子調和振動子の集合を考察し,振動子周波数を時間的に変調することにより,有効な時間依存温度を実現する方法を示す。
これにより、有効な温度パルスを量子系に適用し、環境の温度以下で冷却することができる。
驚くべきことに、このスキームは数個の発振器だけで実現でき、我々の提案はオープン量子系の温度を制御できる方法である。
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