論文の概要: Harnessing energy extracted from heat engines to charge quantum batteries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15634v1
• Date: Wed, 27 Sep 2023 13:07:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-28 13:44:47.728228
• Title: Harnessing energy extracted from heat engines to charge quantum batteries
• Title（参考訳）: 熱機関から抽出したハーネスエネルギーと電荷量子電池
• Authors: Debarupa Saha, Aparajita Bhattacharyya, Kornikar Sen and Ujjwal Sen
• Abstract要約: 2段量子電池の充電における3ストロークおよび2ストローク熱機関の性能について検討した。 これら4種類の熱機関を考慮すると、作業物質による作業、量子電池による電荷の蓄積率、エンジンの効率を解析する。
• 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: We explore the performance of three- and two-stroke heat engines with a qutrit working substance in charging two-level quantum batteries. We first classify the heat engines into two groups depending on their working methods. The first type of heat engine, the sequential engine, evolves through three distinct strokes, viz., heat, work, and cold strokes. In the second kind of engine, a simultaneous engine, all the three events are made to occur simultaneously in one stroke, followed by an additional stroke to thermalize the working substance, i.e., the qutrit with a cold bath. We further categorize these two types of engines into two classes depending on the type of interaction between the working substance and the baths or the battery, viz., out-and-out engines, where the system bath interactions can invoke population transitions between any two energy levels of the qutrit, and fragmented engines, where only selective transition is materialized. Considering these four types of heat engines, we analyze the work done by the working substance, the percentage of charge accumulated by the quantum battery, and the efficiency of the engine. By drawing a comparison between the charging schemes, we find that the sequential out-and-out heat engines are most advantageous, providing unit efficiency and transferring the most energy to the quantum battery, in the optimal case. The ranking of the benefits obtained from the other three engines depends on the quantity of interest.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,2段量子電池の充電におけるクエット作動物質を用いた3ストロークおよび2ストローク熱機関の性能について検討する。 まず, 熱機関を作業方法によって2つのグループに分類する。 最初のタイプの熱エンジン、シーケンシャルエンジンは、3つの異なるストローク、ヴィズ、熱、仕事、冷たいストロークを通して進化する。 第2のエンジンである同時エンジンでは、全ての3つのイベントが1ストロークで同時に発生し、その後追加のストロークで作業物質、すなわち冷水浴で加熱される。 さらに, この2種類のエンジンを, 作動物質と浴槽, または電池の相互作用の種類に応じて2つのクラスに分類し, システムバス相互作用がクトリトの2つのエネルギー準位間の集団遷移を誘発し, 選択的遷移のみを具現化する分断されたエンジンを具現化する。 これら4種類の熱エンジンについて検討し, 作動物質による作業, 量子電池による電荷蓄積率, エンジンの効率について検討した。 帯電方式の比較を行った結果, 逐次出力熱エンジンが最も有利であり, 単位効率を提供し, 最大エネルギーを量子電池に移すことができることがわかった。 他の3つのエンジンから得られる利益のランキングは、関心の量に依存する。

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