論文の概要: Work and efficiency fluctuations in a quantum Otto cycle with idle levels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.12350v1
• Date: Tue, 19 Dec 2023 17:28:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-20 14:38:46.825417
• Title: Work and efficiency fluctuations in a quantum Otto cycle with idle levels
• Title（参考訳）: アイドルレベルをもつ量子オットーサイクルにおける仕事と効率の変動
• Authors: Maron F. Anka, Thiago R. de Oliveira and Daniel Jonathan
• Abstract要約: We study the performance of a quantum Otto heat engine with two spins coupled by a Heisenberg interaction。 作業や効率の相対的な変動は大きいままであり、これはこの微視的なエンジンが作業の源としてあまり信頼できないことを意味している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We study the performance of a quantum Otto heat engine with two spins coupled by a Heisenberg interaction, taking into account not only the mean values of work and efficiency but also their fluctuations. We first show that, for this system, the output work and its fluctuations are directly related to the magnetization and magnetic susceptibility of the system at equilibrium with either heat bath. We analyze the regions where the work extraction can be done with low relative fluctuation for a given range of temperatures, while still achieving an efficiency higher than that of a single spin system heat engine. In particular, we find that, due to the presence of `idle' levels, an increase in the inter-spin coupling can either increase or decrease fluctuations, depending on the other parameters. In all cases, however, we find that the relative fluctuations in work or efficiency remain large, implying that this microscopic engine is not very reliable as a source of work.
• Abstract（参考訳）: 2つのスピンをハイゼンベルク相互作用で結合した量子オットー熱エンジンの性能について検討し、仕事の平均値と効率の値だけでなく、その揺らぎも考慮した。 まず, このシステムにおいて, 出力仕事とそのゆらぎは, どちらの熱浴とも平衡する系の磁化および磁化率と直接関係していることを示す。 本研究では, 与えられた温度範囲において, 低い相対ゆらぎで作業抽出が可能な領域を解析し, 単一スピン系熱エンジンよりも高い効率を実現した。 特に「アイドル」レベルが存在するため、スピン間カップリングの増加は、他のパラメータによって、変動を増大または減少させる可能性がある。 しかし、いずれの場合も、作業や効率の相対的な変動は大きいままであり、これはこの微視的なエンジンが作業の源としてあまり信頼性がないことを意味する。

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