論文の概要: Finite-time quantum Otto engine with a squeezed thermal bath: Role of
quantum coherence and squeezing in the performance and fluctuations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.13290v1
- Date: Thu, 26 May 2022 12:07:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 16:48:55.854305
- Title: Finite-time quantum Otto engine with a squeezed thermal bath: Role of
quantum coherence and squeezing in the performance and fluctuations
- Title（参考訳）: 圧縮熱浴を用いた有限時間量子オットーエンジン:性能と変動における量子コヒーレンスとスクイーズの役割
- Authors: Yang Xiao, Dehua Liu, Jizhou He, Wu-Ming Liu, and Jianhui Wang
- Abstract要約: 有限時間量子オットー熱エンジンは2つの等方性(熱接触)過程からなる。
2段熱機関の熱力学量の解析式を導出する。
量子オットーエンジンの性能と変動におけるコヒーレンスとスクイーズの役割を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.533259024252197
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider a finite-time quantum Otto heat engine that consists of two
isochoric (thermal-contact) process, where the system is alternatively coupled
to a hot squeezed and a cold thermal reservoir, and two unitary driven strokes,
where the system is isolated from these two baths and its von Neumann entropy
keeps constant. Both quantum inner friction and coherence are generated along
the driven stroke and coherence cannot be fully erased after the finite-time
hot isochore. Using full counting statistics, we present the probability
distribution functions of heat injection and total work per cycle, which are
dependent on the time duration along each process. With these, we derive the
analytical expressions for the thermodynamic quantities of the two-level heat
engine, such as total work, thermodynamic efficiency, entropy production, and
work fluctuations, in which effects of coherence, squeezing, inner friction and
finite-time heat exchange are included. We then numerically determine the
thermodynamic quantities and the fluctuations using the parameters employed in
the experimental implementation. Our results clarify the role of coherence and
squeezing in the performance and fluctuations in the quantum Otto engines.
- Abstract（参考訳）: ここでは, 熱水系と熱水系とを交互に結合する2つの等方的(熱接触)過程と, この2つの浴槽から系を分離し, フォン・ノイマンエントロピーを一定に保った2つの単体駆動ストロークからなる有限時間量子オットー熱エンジンについて考察する。
量子内摩擦とコヒーレンスの両方が駆動ストロークに沿って生成され、コヒーレンスを有限時間ホットアイソコール後に完全に消去することはできない。
本研究は,全計数統計値を用いて,各プロセスの経過時間に依存する熱注入の確率分布関数とサイクル毎の総作業量を示す。
そこで本研究では,コヒーレンス,スクイーズ,内摩擦,有限時間熱交換の影響を加味した,全作業量,熱力学効率,エントロピー生成量,作業変動量などの2段熱機関の熱力学量の解析式を導出した。
次に,実験実施時のパラメータを用いて熱力学量と揺らぎを数値的に決定する。
量子オットーエンジンの性能と変動におけるコヒーレンスとスクイーズの役割を明らかにする。
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