論文の概要: Dynamical Control of Quantum Heat Engines Using Exceptional Points
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.12975v1
- Date: Mon, 24 Oct 2022 06:49:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 19:01:54.919683
- Title: Dynamical Control of Quantum Heat Engines Using Exceptional Points
- Title（参考訳）: 例外点を用いた量子熱機関の動的制御
- Authors: J.-W. Zhang, J.-Q. Zhang, G.-Y. Ding, J.-C. Li, J.-T. Bu, B. Wang,
L.-L. Yan, S.-L. Su, L. Chen, F. Nori, \c{S}. K. \"Ozdemir, F. Zhou, H. Jing,
M. Feng
- Abstract要約: 量子サーマルマシン(quantum thermo machine)は、熱湯と冷湯を結合したオープン量子システムである。
非ハーミティ性(英: non-Hermiticity)は、非エルミティアン・ハミルトニアンあるいはリウヴィリア超作用素の固有値とその関連する固有ベクトルが合体する例外的な点の存在である。
本稿では, 単一イオン熱機関の実験的実現を報告し, 量子熱機関の力学と性能に対するリウビリア点の影響を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09679987540134938
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A quantum thermal machine is an open quantum system coupled to hot and cold
thermal baths. Thus, its dynamics can be well understood using the concepts and
tools from non-Hermitian quantum systems. A hallmark of non-Hermiticity is the
existence of exceptional points where the eigenvalues of a non-Hermitian
Hamiltonian or an Liouvillian superoperator and their associated eigenvectors
coalesce. Here, we report the experimental realisation of a single-ion heat
engine and demonstrate the effect of the Liouvillian exceptional points on the
dynamics and the performance of a quantum heat engine. Our experiments have
revealed that operating the engine in the exact- and broken-phases, separated
by a Liouvillian exceptional point, respectively during the isochoric heating
and cooling strokes of an Otto cycle produces more work and output power and
achieves higher efficiency than executing the Otto cycle completely in the
exact phase where the system has an oscillatory dynamics and higher coherence.
This result opens interesting possibilities for the control of quantum heat
engines and will be of interest to other research areas that are concerned with
the role of coherence and exceptional points in quantum processes and in work
extraction by thermal machines.
- Abstract（参考訳）: 量子熱機械(quantum thermo machine)は、熱湯と冷湯を結合したオープン量子システムである。
したがって、その力学は非エルミート量子系の概念とツールを用いてよく理解することができる。
非ハーミティ性(英: non-Hermiticity)は、非エルミティアン・ハミルトニアンあるいはリウヴィリア超作用素の固有値とその関連する固有ベクトルが合体する例外的な点の存在である。
本稿では,単イオン熱エンジンを実験的に実現し,リウビリアン例外点が量子熱エンジンの動力学および性能に及ぼす影響を実証する。
実験の結果,オットーサイクルの等温加熱と冷却のストロークの間,リウヴィリアの例外点で分離された正確な位相と破損した位相でエンジンを動作させることで,オットーサイクルが振動力学と高コヒーレンスを有する正確な位相で完全にオットーサイクルを実行するよりも,作業と出力の効率が向上することがわかった。
この結果は量子熱エンジンの制御に興味深い可能性を開き、量子プロセスにおけるコヒーレンスと例外的な点の役割や熱機械による作業抽出に関心を持つ他の研究分野にも興味を持つだろう。
関連論文リスト
- Exploring the role of criticality in the quantum Otto cycle fueled by the anisotropic quantum Rabi-Stark model [0.0]
熱エンジン、冷蔵庫、ヒーター、加速器を含む量子熱機械は、量子熱力学の最前線である。
本稿では,理想シナリオと有限時間シナリオの両方で動作する量子オットーエンジンについて検討する。
量子熱機関に焦点をあてることで、これらの相転移がAQRSMベースのエンジンの効率とパワーを批判的に調節することを明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-12T06:36:57Z) - Chiral quantum heating and cooling with an optically controlled ion [15.029218109713296]
量子熱エンジンと冷凍機は開量子系であり、非エルミート形式を用いて力学をよく理解することができる。
ポールトリップされた超低温イオンを用いて,閉ループを動的に囲む最初のキラル量子加熱と冷却を実演した。
実験の結果, 断熱破壊だけでなく, ランダウ・ツェナー=シュタッケルベルク過程が動的循環において重要な役割を担っていることが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-29T09:31:55Z) - Reassessing quantum-thermodynamic enhancements in continuous thermal machines [0.0]
コヒーレンス(コヒーレンス)は、熱力学的タスクを実行する量子システムの運用能力に影響を与えることが示されている。
熱貯水池や作業源と弱い相互作用を持つ定常量子熱機械の場合、摂動によって引き起こされるコヒーレンスの存在は、真の熱力学的優位性を保証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-28T10:03:23Z) - Many-body quantum heat engines based on free-fermion systems [0.0]
自由フェルミオン系に基づく不完全量子多体オットーエンジンの性能について検討する。
様々なモデルパラメータの関数としての最適作業点の出現について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-18T10:41:38Z) - Dynamically Emergent Quantum Thermodynamics: Non-Markovian Otto Cycle [49.1574468325115]
我々は,量子オットーサイクルの熱力学的挙動を再考し,メモリ効果と強い系-バス結合に着目した。
我々の研究は、厳密な量子マスター方程式を用いて、マルコビアン性(英語版)を正確に扱うことに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-18T11:00:32Z) - Quantum Effects on the Synchronization Dynamics of the Kuramoto Model [62.997667081978825]
量子揺らぎは同期の出現を妨げるが、完全に抑制するわけではない。
モデルパラメータへの依存を強調して,臨界結合の解析式を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-16T16:41:16Z) - Thermodynamics and Fluctuations in Quantum Heat Engines under Reservoir
Squeezing [7.109424824240926]
貯水池のスクイージングは, 熱力学的効率とパワーを高めることにより, 性能を著しく向上させることを示した。
この量子熱エンジンを実現するための実験的スキームは、トラップされた40Ca$+$イオンを含む単一電子スピンを用いて提案される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-13T11:15:31Z) - Implementation of a two-stroke quantum heat engine with a collisional
model [50.591267188664666]
我々は,IBMQプロセッサのストロボスコープ2ストロークサーマルエンジンの量子シミュレーションを行った。
この系は2つの浴槽に繋がった量子スピン鎖で構成され、変分量子熱分解器アルゴリズムを用いて異なる温度で調製される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-25T16:55:08Z) - The quantum Otto cycle in a superconducting cavity in the non-adiabatic
regime [62.997667081978825]
超伝導空洞に適用された量子オットーサイクルの効率を解析する。
非断熱的な状態においては、量子サイクルの効率は動的カシミール効果に影響されることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-30T11:47:33Z) - Collective effects on the performance and stability of quantum heat
engines [62.997667081978825]
小型熱機関の動作における量子力学的拡張の最近の予測は、新たな関心を集めている。
1つの重要な問題は、集団効果が大規模に拡張するのに役立つかどうかである。
エンジンを構成するスピンの数とともに, パワー, 効率, 一貫性のスケールについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-25T18:00:07Z) - Observation of strong and weak thermalization in a superconducting
quantum processor [24.685988382662803]
本研究では,12個の超伝導量子ビットからなる1次元アレイのエルゴードダイナミクスについて検討した。
異なる初期状態の強い熱化と弱い熱化の機構を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-17T05:48:29Z)
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。