論文の概要: Fundamental limits on anomalous energy flows in correlated quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03828v1
• Date: Fri, 7 Jul 2023 20:51:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-11 17:18:43.677821
• Title: Fundamental limits on anomalous energy flows in correlated quantum systems
• Title（参考訳）: 相関量子系における異常エネルギー流れの基本限界
• Authors: Patryk Lipka-Bartosik, Giovanni Francesco Diotallevi, Pharnam Bakhshinezhad
• Abstract要約: 古典的な熱力学では、エネルギーは常に熱い系から冷たい系へ流れる。 これらの系が最初に相関している場合、エネルギーの流れが逆転し、冷たい系が冷たくなり、熱い系が熱くなる。 この現象は「異常なエネルギーの流れ」と呼ばれ、熱力学系の物理的性質を決定する上での初期の相関の重要性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In classical thermodynamics energy always flows from the hotter system to the colder one. However, if these systems are initially correlated, the energy flow can reverse, making the cold system colder and the hot system hotter. This intriguing phenomenon is called ``anomalous energy flow'' and shows the importance of initial correlations in determining physical properties of thermodynamic systems. Here we investigate the fundamental limits of this effect. Specifically, we find the optimal amount of energy that can be transferred between quantum systems under closed and reversible dynamics, which then allows us to characterize the anomalous energy flow. We then explore a more general scenario where the energy flow is mediated by an ancillary quantum system that acts as a catalyst. We show that this approach allows for exploiting previously inaccessible types of correlations, ultimately resulting in an energy transfer that surpasses our fundamental bound. To demonstrate these findings, we use a well-studied quantum optics setup involving two atoms coupled to an optical cavity.
• Abstract（参考訳）: 古典的な熱力学では、エネルギーは常に熱い系から冷たい系へ流れる。 しかし、これらの系が最初に相関している場合、エネルギーの流れが逆転し、寒冷な系が冷たくなり、熱い系が熱くなる。 この興味深い現象は「異常エネルギーの流れ」と呼ばれ、熱力学系の物理的性質を決定する上での初期相関の重要性を示している。 ここでは、この効果の基本的な限界について検討する。 具体的には、閉および可逆力学の下で量子系間で伝達される最適なエネルギー量を見つけることで、異常なエネルギーの流れを特徴付けることができる。 次に、触媒として作用する補助量子系によってエネルギーの流れが媒介されるより一般的なシナリオを探求する。 このアプローチは、これまでアクセスできないタイプの相関を活用でき、最終的には基本的な境界を超えるエネルギー移動をもたらすことを示す。 これらの知見を示すために、2つの原子を光学空洞に結合した量子光学系をよく研究した。

関連論文リスト

• Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
  本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。 古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。 本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z)
• Thermodynamic state convertibility is determined by qubit cooling and heating [2.9998889086656577]
  熱平衡状態にある他の量子系を加熱し、冷却するために、熱可塑性がどのように用いられるかを示す。 次に、準古典的資源間の変換性は、量子ビットを冷却し加熱する能力によって完全に特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-15T09:00:20Z)
• Correlations and energy in mediated dynamics [50.220421906597416]
  同じエネルギー制約の下で相互作用する2つの主系を最大限に絡めるのに必要な時間について検討する。 直接相互作用は、主系を絡める最速の方法を提供することが証明されているが、同じ速さで媒介する力学が存在することが判明した。 最後のメッセージは、相関はエネルギーを節約し、主系の最大の絡み合いが最初に相関したメディエーターと同じ速さで得られる場合、余分なエネルギーを供給する必要があるということである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-30T14:49:08Z)
• On the First Law of Thermodynamics in Time-Dependent Open Quantum Systems [0.0]
  平衡から遠ざかるオープン量子系における熱、仕事、内部エネルギーなどの熱力学量をどのように厳密に定義するかは、量子熱力学において重要な問題である。 熱 (Heat) とは、平衡から無限に摂動される系の過程にのみ基礎的な定義が適用される量である。 熱は強く駆動されたシステムで慎重に説明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-13T02:26:31Z)
• Heat transport in an optical lattice via Markovian feedback control [0.0]
  マルコフフィードバック制御を用いて、1次元Bose-Hubbard鎖の境界に結合する2つの有効な熱浴を合成する。 システムサイズによるスケーリングや障害に対する応答など,定常的な熱電流について検討する。 原子状量子ガス中の物質の熱電流の定常状態の量子シミュレーションのための経路を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-27T16:35:24Z)
• Demonstrating Quantum Microscopic Reversibility Using Coherent States of Light [58.8645797643406]
  本研究では, 量子系が熱浴と相互作用する際の可視性に関する量子一般化を実験的に提案する。 微視的可逆性の原理に対する量子修正が低温限界において重要であることを検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:25:29Z)
• Energy dynamics, information and heat flow in quenched cooling and the crossover from quantum to classical thermodynamics [0.0]
  最短の時間スケールでは,エントロピーゲインに関連付けられた各系にエネルギー増加が存在することを示す。 対意的に言えば、この2つの系の高温もまた、他の冷却系と接触すると、一般的に初期エネルギーの増加を経験することを意味している。 エネルギー緩和が(量子)相関の蓄積を圧倒する極限において、古典的なエネルギー力学は、冷却器系と接触すると熱システムのエネルギーがすぐに減少する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-26T16:11:01Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
  温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。 本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z)
• Evolution of a Non-Hermitian Quantum Single-Molecule Junction at Constant Temperature [62.997667081978825]
  常温環境に埋め込まれた非エルミート量子系を記述する理論を提案する。 確率損失と熱ゆらぎの複合作用は分子接合の量子輸送を補助する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T14:33:34Z)
• Quantum thermodynamically consistent local master equations [0.0]
  局所マスター方程式は、顕微鏡モデルに頼らずに熱力学とその法則と整合性を示す。 複数の浴槽に接する量子系を考察し, 総エネルギー, 熱電流, エントロピー生成速度に対する関連する寄与を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-11T14:53:36Z)

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。