論文の概要: Heat transport and rectification via quantum statistical and coherence asymmetries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07060v2
• Date: Tue, 8 Nov 2022 22:01:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 00:08:31.772737
• Title: Heat transport and rectification via quantum statistical and coherence asymmetries
• Title（参考訳）: 量子統計およびコヒーレンス対称性による熱輸送と補正
• Authors: Stephania Palafox, Ricardo Rom\'an-Ancheyta, Bar{\i}\c{s} \c{C}akmak, \"Ozg\"ur E. M\"ustecapl{\i}o\u{g}lu
• Abstract要約: 2つの浴槽が量子統計学やコヒーレンスで異なる場合, 対称中バスカップリングにおいても, 熱補正が可能であることを示す。 我々の結果は、ハイブリッドオープン量子系や固体熱回路における熱管理に重要である。
• 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: Recent experiments at the nanoscales confirm that thermal rectifiers, the thermal equivalent of electrical diodes, can operate in the quantum regime. We present a thorough investigation of the effect of different particle exchange statistics, coherence, and collective interactions on the quantum heat transport of rectifiers with two-terminal junctions. Using a collision model approach to describe the open system dynamics, we obtain a general expression of the nonlinear heat flow that fundamentally deviates from the Landauer formula whenever quantum statistical or coherence asymmetries are present in the bath particles. Building on this, we show that heat rectification is possible even with symmetric medium-bath couplings if the two baths differ in quantum statistics or coherence. Furthermore, the associated thermal conductance vanishes exponentially at low temperatures as in the Coulomb-blockade effect. However, at high temperatures it acquires a power-law behavior depending on the quantum statistics. Our results can be significant for heat management in hybrid open quantum systems or solid-state thermal circuits.
• Abstract（参考訳）: ナノスケールでの最近の実験では、電気ダイオードの熱的等価な熱整流器が量子状態で動作可能であることが確認されている。 異なる粒子交換統計,コヒーレンスおよび集団相互作用が2端子接合を有する整流器の量子熱輸送に与える影響について徹底的に検討する。 開系力学を記述するための衝突モデル手法を用いて, 浴体粒子に量子統計あるいはコヒーレンス非対称性が存在する場合, ランダウアー式から根本的に逸脱する非線形熱流の一般式を得る。 そこで本研究では, 2つの浴槽が量子統計やコヒーレンスで異なる場合, 対称中バスカップリングにおいても熱整流が可能であることを示す。 さらに、関連する熱伝導度はクーロンブロック効果のように低温で指数関数的に消失する。 しかし、高温では量子統計量に依存するパワーロー挙動を得る。 以上の結果は,ハイブリッドオープン量子システムや固体熱回路における熱管理に有意である。

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