論文の概要: The Thermodynamic Costs of Pure Dephasing in Quantum Heat Engines: Quasistatic Efficiency at Finite Power

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.05375v1
• Date: Fri, 8 Dec 2023 21:25:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-12 21:07:17.741228
• Title: The Thermodynamic Costs of Pure Dephasing in Quantum Heat Engines: Quasistatic Efficiency at Finite Power
• Title（参考訳）: 量子熱機関における純脱落の熱力学的コスト:有限パワーにおける準静電効率
• Authors: Raphael Weber, Susana F. Huelga, Martin B. Plenio
• Abstract要約: 外部制御スキームや適切なデフォーカスノイズを用いて量子熱エンジンのパワーを高めることができる。 数値解析手法と解析手法の両方を用いて, 減音化に伴う熱力学的コストについて検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9208007322096533
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum heat engines are commonly believed to achieve their optimal efficiency when operated under quasi-static conditions. However, when running at finite power, they suffer effective friction due to the generation of coherences and transitions between energy eigenstates. It was noted that it is possible to increase the power of a quantum heat engine using external control schemes or suitable dephasing noise. Here, we investigate the thermodynamic cost associated with dephasing noise schemes using both numerical and analytical methods. Our findings unveil that the observed gain in power is generally not free of thermodynamic costs, as it involves heat flows from thermal baths into the dephasing bath. These contributions must be duly accounted for when determining the engine's overall efficiency. Interestingly, we identify a particular working regime where these costs become negligible, demonstrating that quantum heat engines can be operated at any power with an efficiency per cycle that approaches arbitrarily closely that under quasistatic operation.
• Abstract（参考訳）: 量子熱エンジンは準定常条件下での最適効率を達成すると考えられている。 しかし、有限の力で走ると、コヒーレンスの発生とエネルギー固有状態間の遷移により、効果的に摩擦する。 外部制御方式や適切な消音ノイズを用いて量子熱エンジンのパワーを増加させることが可能であることが注目された。 本稿では, 数値的および解析的手法を用いて, ノイズの低減に伴う熱力学的コストについて検討する。 その結果, 熱浴から疲労浴へ熱が流れ込むため, 一般的に熱力学的コストは発生しないことが明らかとなった。 これらの貢献はエンジン全体の効率を決定する際に適切に説明されなければならない。 興味深いことに、これらのコストが無視できる特定の作業体制を特定し、量子熱エンジンが任意のパワーでサイクル当たりの効率で動作可能であることを示す。

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