論文の概要: Structured quantum collision models: generating coherence with thermal resources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07463v2
• Date: Fri, 19 Jan 2024 10:43:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-22 19:02:44.189641
• Title: Structured quantum collision models: generating coherence with thermal resources
• Title（参考訳）: 構造量子衝突モデル:熱資源とのコヒーレンスの生成
• Authors: Stefano Cusumano and Gabriele De Chiara
• Abstract要約: 本研究では,各アシラリー系を構造化系として表現する。 このシナリオは、オープンシステムの進化のために得られるマスター方程式の種類をどう修正するかを示す。 衝突モデルの単純さにより、システム内でコヒーレンスを生成するための熱力学的コストをよりよく理解することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum collision models normally consist of a system interacting with a set of ancillary units representing the environment. While these ancillary systems are usually assumed to be either two level systems (TLS) or harmonic oscillators, in this work we move further and represent each ancillary system as a structured system, i.e., a system made out of two or more subsystems. We show how this scenario modifies the kind of master equation that one can obtain for the evolution of the open systems. Moreover, we are able to consider a situation where the ancilla state is thermal yet has some coherence. This allows the generation of coherence in the steady state of the open system and, thanks to the simplicity of the collision model, this allows us to better understand the thermodynamic cost of creating coherence in a system. Specifically, we show that letting the system interact with the coherent degrees of freedom requires a work cost, leading to the natural fulfillment of the first and second law of thermodynamics without the necessity of {\it ad hoc} formulations.
• Abstract（参考訳）: 量子衝突モデルは通常、環境を表す一連の補助単位と相互作用するシステムで構成される。 これらの補助系は通常2レベル系(TLS)または調和振動子のいずれかと仮定されるが、この研究ではさらに進み、各補助系を2つ以上のサブシステムからなる構造系として表現する。 このシナリオは、オープンシステムの進化のために得られるマスター方程式の種類をいかに修正するかを示す。 さらに,アシラ状態が熱的かつある程度のコヒーレンスを有する状況を考えることができる。 これにより、オープンシステムの定常状態におけるコヒーレンスの生成が可能になり、衝突モデルの単純さにより、システム内でコヒーレンスを作成するための熱力学的コストをよりよく理解することができる。 具体的には、系をコヒーレントな自由度と相互作用させるには作業コストが必要であり、熱力学の第1法則と第2法則を自然に満たすことができることを示した。

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