論文の概要: Enhancing the performance of coupled quantum Otto thermal machines
without entanglement and quantum correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.09725v1
- Date: Thu, 19 May 2022 17:36:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-12 15:46:05.932026
- Title: Enhancing the performance of coupled quantum Otto thermal machines
without entanglement and quantum correlations
- Title(参考訳): 絡み合いと量子相関を伴わない結合型量子オットー熱機械の性能向上
- Authors: Abdelkader El Makouri, Abdallah Slaoui, and Mohammed Daoud
- Abstract要約: 2-および3-カップリングスピン-1/2$ハイゼンベルク$XXX$チェーン。
相互作用するスピンの数が奇数である場合にのみ、強い結合状態における熱機関として機能することを示す。
このモデルは、絡み合いと量子相関が効率性、拡張可能仕事、COPで観測される利点の背後にある理由ではないという考え方を裏付けるものである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We start with a revision study of two coupled spin-$1/2$ under the influence
of KSEA interaction and a magnetic field. We first show the role of idel
levels, i.e., levels that do not couple to the external magnetic field, when
the system is working as a heat engine as well as when it is a refrigerator.
Then we point out a flaw in [Phys. Rev. E. 92 (2015) 022142] by showing that it
is not necessary to change both the magnetic field as well as the coupling
parameters to break the extensive property of the work extracted globally from
two coupled spin-$1/2$ as has been demonstrated there. Then we study the role
of increasing the number of coupled spins on efficiency, extractable work, and
coefficient of performance (COP). First, we consider two- and three-coupled
spin-$1/2$ Heisenberg $XXX$-chain. We prove that the latter can outperform the
former in terms of efficiency, extractable work, and COP. Then we consider the
Ising model, where the number of interacting spins ranges from two to six. We
show that only when the number of interacting spins is odd the system can work
as a heat engine in the strong coupling regime. The enhancements in efficiency
and COP are explored in detail. Finally, this model confirms the idea that
entanglement and quantum correlations are not the reasons behind the advantages
observed in efficiency, extracatable work, and COP, but only due to the
structure of the energy levels of the Hamiltonian of the working substance.
- Abstract(参考訳): まず、KSEA相互作用と磁場の影響下での2つの結合スピン-1/2$のリビジョン研究から始める。
まず,idelレベル,すなわち外部磁場と結合しないレベルについて,システムが熱エンジンとして動作しているとき,冷蔵庫であるとき,その役割を示す。
次に,[Phys. Rev. E. 92 (2015) 022142] の欠陥を指摘し,そこで実証された2つの結合スピン-1/2$からグローバルに抽出されたワークの広範な特性を破壊するために,磁場と結合パラメータの両方を変更する必要はないことを示した。
次に, 結合スピン数の増加が効率, 抽出可能な作業量, 性能係数に及ぼす影響について検討した。
まず、2-および3-結合スピン-1/2$ハイゼンベルク$XXX$-鎖を考える。
本研究は, 効率, 抽出作業, COPの点で, 前者より優れていることを示す。
次に、相互作用するスピンの数が2から6であるイジングモデルを考える。
相互作用するスピン数が奇数である場合のみ、強結合状態において系は熱エンジンとして機能する。
効率とコップの強化は詳細に検討されている。
最後に、このモデルは、絡み合いと量子相関が効率性、余剰な仕事、COPで観測される利点の背後にある理由ではなく、作用物質のハミルトニアンのエネルギー準位の構造によるものであるという考えを裏付ける。
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