論文の概要: Anisotropy-assisted thermodynamic advantage of a local-spin thermal machine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.04757v1
• Date: Sat, 9 Sep 2023 11:05:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-12 16:39:11.901099
• Title: Anisotropy-assisted thermodynamic advantage of a local-spin thermal machine
• Title（参考訳）: 局所スピン熱機械の異方性支援熱力学特性
• Authors: Chayan Purkait, Suman Chand, Asoka Biswas
• Abstract要約: 異方性相互作用に結合した2スピン動作系を用いた量子オットー熱機械の研究を行った。 このようなエンジンの効率は、異方性により最大電力とともに、標準量子オットー限界を超えることができることを示す。
• 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 study quantum Otto thermal machines with a two-spin working system coupled by anisotropic interaction. Depending on the choice of different parameters, the quantum Otto cycle can function as different thermal machines, including a heat engine, refrigerator, accelerator and heater. We aim to investigate how the anisotropy plays a fundamental role in the performance of the quantum Otto engine operating in different time scales. We find that while the efficiency of the engine efficiency increases with the increase in anisotropy for the quasistatic operation, quantum internal friction and incomplete thermalization degrade the performance in a finite time cycle. Further, we study the QOE with one of the spins, the local spin, as the working system. We show that the efficiency of such an engine can surpass the standard quantum Otto limit, along with maximum power, thanks to the anisotropy. This can be attributed to quantum interference effects. We demonstrate that the enhanced performance of a local-spin QOE originates from the same interference effects, as in a measurement-based QOE for their finite time operation.
• Abstract（参考訳）: 異方性相互作用に結合した2スピン動作系を用いた量子オットー熱機械の研究を行った。 異なるパラメータの選択によって、量子オットーサイクルは熱エンジン、冷凍機、加速器、ヒーターを含む様々な熱機械として機能する。 我々は,異なる時間スケールで動作する量子オットーエンジンの性能において,異方性がどのように基本的な役割を果たすかを検討することを目的とする。 擬似動作における異方性の増加に伴い, エンジン効率は向上するが, 量子内部摩擦と不完全熱化は有限時間サイクルで性能を低下させることがわかった。 さらに,作業系としてスピンの1つである局所スピンを用いてqoeの研究を行った。 このようなエンジンの効率は、異方性により最大電力とともに、標準量子オットー限界を超えることができることを示す。 これは量子干渉効果に起因する。 局所スピンQOEの強化性能は、有限時間動作における測定ベースQOEと同様の干渉効果から生じることを示した。

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