論文の概要: Microscopic contributions to the entropy production at all times: From nonequilibrium steady states to global thermalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.11812v2
• Date: Fri, 23 Feb 2024 10:40:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-26 18:09:24.783740
• Title: Microscopic contributions to the entropy production at all times: From nonequilibrium steady states to global thermalization
• Title（参考訳）: 常にエントロピー生産への微視的貢献:非平衡定常状態から大域的熱化へ
• Authors: Ayaka Usui, Krzysztof Ptaszy\'nski, Massimiliano Esposito, Philipp Strasberg
• Abstract要約: 単一電子トランジスタのエントロピー生成に対する微視的寄与を数値解析した。 エントロピー生成は, 浴槽内の温度変化による微視的偏差がほとんどであることがわかった。
• 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: Based on exact integration of the Schr\"odinger equation, we numerically study microscopic contributions to the entropy production for the single electron transistor, a paradigmatic model describing a single Fermi level tunnel coupled to two baths of free fermions. To this end, we decompose the entropy production into a sum of information theoretic terms and study them across all relevant time scales, including the nonequilibrium steady state regime and the final stage of global thermalization. We find that the entropy production is dominated for most times by microscopic deviations from thermality in the baths and the correlation between (but not inside) the baths. Despite these microscopic deviations from thermality, the temperatures and chemical potentials of the baths thermalize as expected, even though our model is integrable. Importantly, this observation is confirmed for both initially mixed and pure states. We further observe that the bath-bath correlations are quite insensitive to the system-bath coupling strength contrary to intuition. Finally, the system-bath correlation, small in an absolute sense, dominates in a relative sense and displays pure quantum correlations for all studied parameter regimes.
• Abstract（参考訳）: schr\"odinger方程式の正確な積分に基づいて、自由フェルミオンの2つの浴槽に結合された単一のフェルミ準位トンネルを記述するパラダイムモデルである単一電子トランジスタのエントロピー生成に対する微視的寄与を数値的に研究した。 この目的のために、エントロピー生成を情報理論的な用語の和に分解し、非平衡定常状態のレジームや大域的熱化の最終段階を含むすべての関連する時間スケールで研究する。 エントロピー生成は, 浴槽内の温度と浴槽内部の(内部ではなく)相関関係の微視的偏差により, 多くの場合, 支配的であった。 このような微視的な温度差にもかかわらず、モデルが統合可能であるにもかかわらず、浴槽の温度と化学ポテンシャルは予想通り熱化する。 重要なことに、この観測は初期混合状態と純粋な状態の両方で確認される。 さらに,浴槽間の相関は直観に反するシステムバス結合強度に非常に敏感であることがわかった。 最後に、絶対的な意味では小さいシステム・バス相関は相対的な意味で支配的であり、研究された全てのパラメータレジームに対して純粋な量子相関を示す。

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