論文の概要: Many-body enhancement in a spin-chain quantum heat engine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01590v1
• Date: Fri, 3 Feb 2023 08:05:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 16:54:26.563045
• Title: Many-body enhancement in a spin-chain quantum heat engine
• Title（参考訳）: スピンチェーン量子熱エンジンにおける多体強化
• Authors: L. A. Williamson and Matthew J. Davis
• Abstract要約: 強磁性相互作用は低温における量子スピンチェーンエンジンの断熱性能を向上させることができることを示す。 作業出力の増大は特に顕著であり、相互作用強度とともに指数関数的に増加する。 弱い相互作用に対する摩擦を緩和できる近似的、実験的に実現可能な反断熱駆動を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We show that ferromagnetic interactions can enhance the adiabatic performance of a quantum spin chain engine at low temperatures. The enhancement in work output is particular pronounced, increasing exponentially with interaction strength. The performance enhancement occurs in the paramagnetic phase and is qualitatively explained by considering just the ground and first excited state, in which case the system exhibits bipartite entanglement. As the temperature is increased, thermal occupation of higher energy levels diminishes performance. We find that these thermal fluctuations are smallest for long-range interactions, resulting in the highest efficiency. Diabatic work extraction degrades performance due to quantum friction. We identify an approximate, experimentally realisable counterdiabatic drive that can mitigate friction for weak interactions.
• Abstract（参考訳）: 強磁性相互作用は低温での量子スピンチェーンエンジンの断熱性能を向上させることができる。 作業出力の増大は特に顕著であり、相互作用強度とともに指数関数的に増加する。 この性能向上は常磁性相で発生し、接地状態と第一励起状態のみを考慮して定性的に説明される。 温度が上昇すると、より高いエネルギー準位の熱占有は性能を低下させる。 これらの熱揺らぎは長距離相互作用において最小であり、高い効率をもたらす。 ダイアバティックワーク抽出は、量子摩擦により性能を低下させる。 弱い相互作用に対する摩擦を緩和できる近似的、実験的に実現可能な反断熱駆動を同定する。

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