論文の概要: Enantiomer detection via Quantum Otto cycle

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.06888v2
• Date: Mon, 28 Nov 2022 13:40:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 07:27:05.503966
• Title: Enantiomer detection via Quantum Otto cycle
• Title（参考訳）: 量子オットーサイクルによるエナンチオマー検出
• Authors: Mohsen Izadyari and M. Tahir Naseem and \"Ozg\"ur E. M\"ustecapl{\i}ouglu
• Abstract要約: 熱力学的プロセスを利用したエナンチオマー検出の可能性を検討した。 特に、量子オットーサイクルを用い、3レベルシステムで記述されたキラル分子をワーキング媒体とみなす。 左利きの分子は熱エンジンとして機能し、右利きの分子は熱加速器として機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Enantiomers are chiral molecules that exist in right-handed and left-handed conformations. Optical techniques of enantiomers detection are widely employed to discriminate between left- and right-handed molecules. However, identical spectra of enantiomers make enantiomer detection a very challenging task. Here, we investigate the possibility of exploiting thermodynamic processes for enantiomer detection. In particular, we employ a quantum Otto cycle, in which a chiral molecule described by a three-level system with cyclic optical transitions is considered a working medium. Each energy transition of the three-level system is coupled with an external laser drive. We find that the left-handed molecule works as a heat engine, while the right-handed molecule works as a thermal accelerator where the overall phase of the drives is considered as the cycle's control parameter. In addition, both left- and right-handed molecules work as heat engines by considering laser drives' detuning as the control parameter. However, the molecules can still be distinguished because both cases' extracted work and efficiency are quantitatively very different. Accordingly, left and right-handed molecules can be distinguished by evaluating the work distribution in the Otto cycle.
• Abstract（参考訳）: エナンチオマーは、左右の配座に存在するキラル分子である。 エナンチオマーの検出の光学的手法は、左利き分子と右利き分子の識別に広く用いられている。 しかし、同一のエナンチオマーのスペクトルはエナンチオマーの検出を非常に困難な課題にしている。 本稿では, 熱力学的プロセスを利用したエナンチオマー検出の可能性を検討する。 特に、周期的な光遷移を持つ3段階系によって記述されるキラル分子を加工媒体とする量子オットーサイクルを用いる。 3レベルシステムの各エネルギー遷移は、外部レーザー駆動と結合される。 左利きの分子は熱エンジンとして機能し、右利きの分子は熱加速器として機能し、ドライブの全体位相はサイクルの制御パラメータとして考慮される。 さらに、レーザー駆動の変形を制御パラメータとして考慮し、左右どちらの分子も熱エンジンとして機能する。 しかし、両方の症例の抽出された作業と効率が定量的に異なるため、分子は依然として区別できる。 したがって、オットーサイクルの作業分布を評価することにより、左右の分子を区別することができる。

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