論文の概要: Relativistic quantum Otto engine: Instant work extraction from a quantum field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04485v2
• Date: Tue, 12 Dec 2023 06:45:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-13 18:55:26.928336
• Title: Relativistic quantum Otto engine: Instant work extraction from a quantum field
• Title（参考訳）: 相対論的量子オットーエンジン:量子場からのインスタントワーク抽出
• Authors: Kensuke Gallock-Yoshimura
• Abstract要約: 我々はUnruh-DeWitt粒子検出器を用いて、大域的双曲曲線時空における量子クライン・ゴードン場から研究を抽出する。 提案手法の重要な側面は検出器と磁場の即時相互作用である。 2つのアイソリック過程が瞬時に発生しても、検出器が量子オットーサイクルから正の作用を抽出できることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this study, we carry out a non-perturbative approach to a quantum Otto engine, employing an Unruh-DeWitt particle detector to extract work from a quantum Klein-Gordon field in an arbitrary globally hyperbolic curved spacetime. We broaden the scope by considering the field in any quasi-free state, which includes vacuum, thermal, and squeezed states. A key aspect of our method is the instantaneous interaction between the detector and the field, which enables a thorough non-perturbative analysis. We demonstrate that the detector can successfully extract positive work from the quantum Otto cycle, even when two isochoric processes occur instantaneously, provided the detector in the second isochoric process receives a signal from the first interaction. This signaling allows the detector to release heat into the field, thereby the thermodynamic cycle is completed. As a demonstration, we consider a detector at rest in flat spacetime and compute the work extracted from the Minkowski vacuum state.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,unruh-dewitt粒子検出器を用いて量子オットーエンジンに対する非摂動的アプローチを行い,任意の大域的双曲曲線時空における量子クライン・ゴルドン場から仕事を抽出する。 我々は、真空状態、熱状態、および圧縮状態を含む任意の準自由状態における場を考えることにより、その範囲を広げる。 本手法の重要な特徴は,検出器とフィールド間の瞬時相互作用であり,非摂動解析が可能となる。 第2等調過程の検出器が第1の相互作用から信号を受け取ると、2つの等調過程が瞬時に発生しても、検出器は量子オットーサイクルから正の仕事をうまく抽出できることを実証する。 このシグナリングにより検出器は磁場に熱を放出し、熱力学サイクルが完了する。 実演として,安静時の検出器を平坦な時空で検討し,ミンコフスキー真空状態から抽出した作品を計算した。

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