論文の概要: Driving rapidly while remaining in control: classical shortcuts from
Hamiltonian to stochastic dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11102v2
- Date: Thu, 15 Dec 2022 20:54:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 22:32:47.345227
- Title: Driving rapidly while remaining in control: classical shortcuts from
Hamiltonian to stochastic dynamics
- Title（参考訳）: 制御を保ちながら速く運転する:ハミルトンから確率力学への古典的ショートカット
- Authors: David Gu\'ery-Odelin, Christopher Jarzynski, Carlos A. Plata, Antonio
Prados and Emmanuel Trizac
- Abstract要約: 熱力学は、熱、仕事、エントロピー生産という、精巧な概念を再考するための、幅広い枠組みを定めている。
我々は、過度・過度な体制において、有限時間状態を実現するために開発された様々な戦略を概観する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stochastic thermodynamics lays down a broad framework to revisit the
venerable concepts of heat, work and entropy production for individual
stochastic trajectories of mesoscopic systems. Remarkably, this approach,
relying on stochastic equations of motion, introduces time into the description
of thermodynamic processes -- which opens the way to fine control them. As a
result, the field of finite-time thermodynamics of mesoscopic systems has
blossomed. In this article, after introducing a few concepts of control for
isolated mechanical systems evolving according to deterministic equations of
motion, we review the different strategies that have been developed to realize
finite-time state-to-state transformations in both over and underdamped
regimes, by the proper design of time-dependent control parameters/driving. The
systems under study are stochastic, epitomized by a Brownian object immersed in
a fluid; they are thus strongly coupled to their environment playing the role
of a reservoir. Interestingly, a few of those methods (inverse engineering,
counterdiabatic driving, fast-forward) are directly inspired by their
counterpart in quantum control. The review also analyzes the control through
reservoir engineering. Besides the reachability of a given target state from a
known initial state, the question of the optimal path is discussed. Optimality
is here defined with respect to a cost function, a subject intimately related
to the field of information thermodynamics and the question of speed limit.
Another natural extension discussed deals with the connection between arbitrary
states or non-equilibrium steady states. This field of control in stochastic
thermodynamics enjoys a wealth of applications, ranging from optimal mesoscopic
heat engines to population control in biological systems.
- Abstract（参考訳）: 確率熱力学(Stochastic thermodynamics)は、メソスコピック系の個々の確率軌道に対する熱、仕事、エントロピー生成の精巧な概念を再考するための幅広い枠組みを定めている。
注目すべきは、運動の確率方程式に依存するこのアプローチは、熱力学プロセスの記述に時間を導入し、それらを制御する方法を開くことである。
その結果、メソスコピック系の有限時間熱力学の分野が開花した。
本稿では, 決定論的運動方程式に従って進化する孤立力学系の制御のいくつかの概念を紹介するとともに, 時間依存制御パラメータ/運転の適切な設計により, オーバー・アンド・アンダード・レジームにおいて有限時間状態から状態への変換を実現するために開発された異なる戦略について検討する。
研究中のシステムは確率的であり、流体に浸漬されたブラウン天体によってエピトミー化され、貯水池の役割を担っている環境と強く結びついている。
興味深いことに、これらの方法のいくつか(逆工学、逆ダイアバティック駆動、ファストフォワード)は、量子制御の手法に直接インスパイアされている。
このレビューは貯水池工学を通して制御も分析する。
既知の初期状態から与えられた目標状態の到達可能性に加えて、最適経路の問題を議論する。
ここで、最適性はコスト関数、情報熱力学の分野と速度制限の問題に密接に関連している対象について定義される。
別の自然な拡張は任意の状態と非平衡定常状態の間の接続を扱う。
この確率的熱力学における制御の分野は、最適なメソスコピック熱エンジンから生物系の集団制御まで幅広い応用を享受している。
関連論文リスト
- Stochastic Thermodynamics at the Quantum-Classical Boundary: A Self-Consistent Framework Based on Adiabatic-Response Theory [0.0]
マイクロサーマルマシンは将来の量子技術において重要な役割を果たすことを約束する。
このようなデバイスを広く応用するには、出力を古典的自由度のような容易にアクセス可能なストレージシステムに流すための効果的な戦略が必要である。
本稿では,このような量子古典ハイブリッドデバイスを熱力学的に一貫した方法でモデル化できる自己整合理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-15T20:13:42Z) - Quantum thermodynamics with fast driving and strong coupling via the
mesoscopic leads approach [0.0]
熱浴と強く結合した駆動量子系の熱力学を理解することは、量子熱力学とメソスコピック物理学の中心的な焦点である。
メソスコピックリードのアプローチは、最近定常的な熱機械に一般化され、非相互作用極限でランダウアーB"ユティカー理論を再現する能力を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-02T15:15:59Z) - Shortcuts to adiabatic population inversion via time-rescaling:
stability and thermodynamic cost [0.0]
本研究では,2レベル量子系の集団反転を高速化する問題について検討する。
制御パラメータの系統的誤差に対する力学の忠実さは、他のSTAスキームと同等であることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-29T20:27:02Z) - Gauge Quantum Thermodynamics of Time-local non-Markovian Evolutions [77.34726150561087]
一般時間局所非マルコフマスター方程式を扱う。
我々は、電流とパワーを、古典的熱力学のようにプロセスに依存していると定義する。
この理論を量子熱機関に適用することにより、ゲージ変換が機械効率を変化させることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-06T17:59:15Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z) - Open-system approach to nonequilibrium quantum thermodynamics at
arbitrary coupling [77.34726150561087]
熱浴に結合したオープン量子系の熱力学挙動を記述する一般的な理論を開発する。
我々のアプローチは、縮小された開系状態に対する正確な時間局所量子マスター方程式に基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-24T11:19:22Z) - The problem of engines in statistical physics [62.997667081978825]
エンジンは、外部の不均衡を犠牲にして、仕事を循環的に生成できるオープンシステムである。
オープン量子系の理論の最近の進歩は、自律エンジンのより現実的な記述を示している。
運動方程式に外部荷重力と熱雑音を組み込む方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-17T03:59:09Z) - Relating Heat and Entanglement in Strong Coupling Thermodynamics [0.0]
我々は強い結合状態における熱力学を研究するための新しいアプローチを開発する。
システムと環境の時間依存性の熱力学特性を計算するために,本手法を適用した。
その結果, 放熱と熱吸収の過渡的不均衡が, システム環境の絡み合いの発生の原因であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-13T05:36:21Z) - Bridging the Gap Between the Transient and the Steady State of a
Nonequilibrium Quantum System [58.720142291102135]
非平衡の多体量子系は、多体物理学のフロンティアの1つである。
直流電場における強相関電子に関する最近の研究は、系が連続した準熱状態を経て進化することを示した。
我々は、短時間の過渡計算を用いて遅延量を求める補間スキームを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-04T06:23:01Z) - Geometric optimisation of quantum thermodynamic processes [0.0]
微分幾何学は有限時間熱力学過程を特徴づける強力な枠組みを提供する。
線形応答系における熱力学過程の最適化に関する一般的な原理を考案する。
これには、熱力学計量による制御変動の一定速度、量子コヒーレンスがないこと、小さなサイクルの最適性が含まれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-31T13:32:05Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。