論文の概要: Enhancement of quantum heat engine by encircling a Liouvillian exceptional point

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13450v1
• Date: Mon, 27 Feb 2023 00:39:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 17:10:24.176643
• Title: Enhancement of quantum heat engine by encircling a Liouvillian exceptional point
• Title（参考訳）: リウィリアの例外点を囲む量子熱エンジンの促進
• Authors: J. -T. Bu, J. -Q. Zhang, G. -Y. Ding, J. -C. Li, J. -W. Zhang, B. Wang, W. -Q. Ding, W. -F. Yuan, L. Chen, \c{S}.K. \"Ozdemir, F. Zhou, H. Jing, and M. Feng
• Abstract要約: 我々は, 単一イオン量子熱エンジンを実験的に実行し, 初めて, リウビリア例外点(LEPs)から生じる熱エンジンのダイナミクスと性能を実証した。 我々は、LZSプロセスにより量子熱エンジンの性能が向上し、LEP近傍のエジネネネギーランドスケープとEP誘起トポロジ遷移が実現したとみなす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09679987540134938
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum heat engines are expected to outperform the classical counterparts due to quantum coherences involved. Here we experimentally execute a single-ion quantum heat engine and demonstrate, for the first time, the dynamics and the enhanced performance of the heat engine originating from the Liouvillian exceptional points (LEPs). In addition to the topological effects related to LEPs, we focus on thermodynamic effects, which can be understood by the Landau-Zener-Stuckelberg process under decoherence. We witness a positive net work from the quantum heat engine if the heat engine cycle dynamically encircles an LEP. Further investigation reveals that, a larger net work is done when the system is operated closer to the LEP. We attribute the enhanced performance of the quantum heat engine to the LZS process, enabled by the eigenenergy landscape in the vicinity of the LEP, and the EP-induced topological transition. Therefore, our results open new possibilities to towards LEP-enabled control of quantum heat engines and of thermodynamic processes in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子熱エンジンは、関連する量子コヒーレンスにより古典的な性能を上回ることが期待されている。 ここでは,単一イオンの量子熱エンジンを実験的に実行し,liouvillian exceptional points (leps) を起源とする熱エンジンの動力学と性能向上を初めて実証する。 レプスに関連する位相効果に加えて、デコヒーレンスの下でランダウ・ツェナー・シュタッケルベルク過程によって理解できる熱力学的効果にも注目する。 熱エンジンサイクルがlepを動的に包囲する場合、量子熱エンジンからの正のネットワークを目撃する。 さらなる調査により、システムがLEPに近づくと、より大きな網作業が行われることが判明した。 我々は,LZSプロセスにより量子熱エンジンの性能が向上し,LEP近傍のエジネネネギーランドスケープとEP誘起トポロジ遷移が実現された。 そこで本研究では, 量子熱エンジンのlep制御とオープン量子システムにおける熱力学過程への新たな可能性を開く。

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