論文の概要: Heating and cooling processes via phaseonium-driven dynamics of cascade systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04498v2
- Date: Wed, 8 May 2024 14:57:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-09 19:00:52.743894
- Title: Heating and cooling processes via phaseonium-driven dynamics of cascade systems
- Title（参考訳）: シスケード系の位相駆動動力学による加熱・冷却過程
- Authors: Federico Amato, Claudio Pellitteri, G. Massimo Palma, Salvatore Lorenzo, Rosario Lo Franco,
- Abstract要約: 本研究では、一対の量子調和振動子からなる系の力学を1モードの空洞場で表現し、熱的に励起される相オン原子のビームと相互作用する。
本研究では, セシウム原子の特徴的コヒーレンス相が, キャビティフィールドの定常状態, およびアンシラの定常状態を決定する上で果たす役割を強調した。
これらの結果は, キャビティQEDシナリオにおける熱力学サイクルに対する異なる種類のアンシラの使用に関する有用な知見を提供する。
- 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: The search for strategies to harness the temperature of quantum systems is one of the main goals in quantum thermodynamics. Here we study the dynamics of a system made of a pair of quantum harmonic oscillators, represented by single-mode cavity fields, interacting with a thermally excited beam of phaseonium atoms, which act as ancillas. The two cavities are arranged in a cascade configuration, so that the second cavity interacts with phaseonium atoms only after their interaction with the first one. We provide exact closed dynamics of the first cavity for arbitrarily long interaction times. We highlight the role played by the characteristic coherence phase of phaseonium atoms in determining the steady states of the cavity fields as well as that of the ancillas. Also, we show how the second cavity follows a non-Markovian evolution due to interactions with the "used" ancillary atoms, that enables information exchange with the first cavity. Adjusting the parameters of the phaseonium atoms, we can determine the final stable temperature reached by the cavities. In this way, the cavities can be heated up as well as cooled down. These results provide useful insights towards the use of different types of ancillas for thermodynamic cycles in cavity QED scenarios.
- Abstract（参考訳）: 量子系の温度を利用する戦略の探索は、量子熱力学の主要な目標の1つである。
ここでは、一対の量子調和振動子からなる系の力学を1モードの空洞場で表現し、アシラとして作用する相オン原子の熱励起ビームと相互作用する。
2つの空洞はカスケード構成で配置されており、第2の空洞は第1の空洞と相互作用した後のみ位相オン原子と相互作用する。
任意に長い相互作用時間に対して、第1空洞の正確なクローズドダイナミクスを提供する。
本研究では, セシウム原子の特徴的コヒーレンス相が, キャビティフィールドの定常状態, およびアンシラの定常状態を決定する上で果たす役割を強調した。
また、第2のキャビティが、第1のキャビティとの情報交換を可能にする「使用」アシラリー原子との相互作用によって、非マルコフ進化にどのように従うかを示す。
相オン原子のパラメータを調整することで、キャビティが到達した最終安定温度を決定することができる。
このようにして、空洞を加熱したり、冷やしたりすることができる。
これらの結果は, キャビティQEDシナリオにおける熱力学サイクルに対する異なる種類のアンシラの使用に関する有用な知見を提供する。
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