論文の概要: Enhancing Quantum Otto Engine Performance in Generalized External Potential on Bose-Einstein Condensation Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.01805v2
- Date: Thu, 21 Mar 2024 19:21:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 23:38:50.935379
- Title: Enhancing Quantum Otto Engine Performance in Generalized External Potential on Bose-Einstein Condensation Regime
- Title（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮レジームにおける一般化外ポテンシャルにおける量子オットーエンジンの性能向上
- Authors: Zahara Zettira, Ade Fahriza, Zulfi Abdullah, Trengginas E P Sutantyo,
- Abstract要約: 本稿では,Bose-Einstein Condensation (BEC) と通常のBoseガスを加工媒体として用いた量子オットーエンジンについて検討する。
作業媒体としてBECを用いる場合, 通常のボースガスを用いたEMPは, カーゾン=アルボーン効率に過ぎなかった。
- 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 examine a quantum Otto engine using both Bose-Einstein Condensation (BEC) and normal Bose gas as working medium trapped in generalized external potential. We treated the engine quasi-statically and endoreversibly. Since the expansion and compression in both quasi-static and endoreversible take place isentropic, the expression of efficiency is similar. However, the power output in the quasi-static cycle is zero due to infinite and long stroke time. In contrast, with an endoreversible cycle, thermalization with two reservoirs takes place at a finite time. We use Fourier's law in conduction to formulate the relation between temperature of medium and reservoir, making work depend on heating and cooling stroke time. Moreover, we maximized the power with respect to compression ratio $\kappa$ to obtain efficiency at maximum power (EMP). We found that EMP is significantly higher when using BEC as a working medium, meanwhile EMP with normal Bose gas is just Curzon-Ahlborn efficiency. We also investigate the effect of thermal contact time $\tau$ with hot $(\tau_{h})$ and cold $(\tau_{l})$ reservoir on EMP. We found that when complete thermalization, $\tau_{h}=\tau_{l}$, stroke time occurs, there are no significant differences. Nevertheless, while incomplete thermalization arise, by adjusting various cooling and heating stroke time, provides a significant result on EMP, which is much higher at $\tau_{h}<\tau_{l}$ stroke time whilst lower at $\tau_{h}>\tau_{l}$ stroke time. We conclude this incomplete thermalization leads to the condition where residual coherence emerges which enhances the EMP of the engine.
- Abstract（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮(BEC)と通常のボースガスを一般化された外部電位に閉じ込められたワーキング媒体として用いた量子オットーエンジンについて検討した。
我々はエンジンを準静的に、そして順応的に処理した。
準静的および可逆的両方の膨張と圧縮は等エントロピー的であるため、効率の表現は類似している。
しかし、準静電サイクルの出力は無限のストローク時間と長いストローク時間のためにゼロである。
対照的に、可逆サイクルでは、2つの貯水池による熱化は有限時間で行われる。
フーリエの法則を用いて中温と貯水池の温度の関係を定式化し, 温度と冷却ストローク時間に依存する。
さらに圧縮比$\kappa$に対して最大出力(EMP)の効率を得るために最大出力を最大化した。
作業媒体としてBECを用いる場合, 通常のボースガスを用いたEMPはCurzon-Ahlborn効率に過ぎなかった。
また,熱接触時間$\tau$とホット$(\tau_{h})$とコールド$(\tau_{l})$がEMPに及ぼす影響についても検討した。
完全熱化の場合,$\tau_{h}=\tau_{l}$でストローク時間が発生すると,有意差は認められなかった。
それでも、不完全な熱化は、様々な冷却と加熱のストローク時間を調整することによって生じるが、EMPは、より高いストローク時間である$\tau_{h}<\tau_{l}$ストローク時間と、より低い$\tau_{h}>\tau_{l}$ストローク時間とで、大きな結果をもたらす。
この不完全熱化は、エンジンのEMPを高める残留コヒーレンスが出現する状態につながると結論付けている。
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