論文の概要: Generalized Fluctuation Theorem for Quantum Heat

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.15533v1
• Date: Sun, 28 Jan 2024 00:49:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-30 17:51:40.505636
• Title: Generalized Fluctuation Theorem for Quantum Heat
• Title（参考訳）: 量子熱の一般化ゆらぎ定理
• Authors: Wei Wu, Jun-Hong An
• Abstract要約: 非平衡変動関係は量子熱力学の基盤である。 Jarzynski-W'ojcik の揺らぎ定理は弱結合極限で回復される。 平均量子熱は、異なるシステムバス境界状態が形成されるとき、リッチな非平衡特性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.704996153397008
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nonequilibrium fluctuation relation is a cornerstone of quantum thermodynamics. It is widely believed that the system-bath heat exchange obeys the famous Jarzynski-W\'{o}jcik fluctuation theorem. However, this theorem is established in the Born-Markovian approximation under the weak coupling condition. Via studying the quantum heat of a harmonic oscillator coupled to a bath in the non-Markovian dynamics, we here establish a generalized fluctuation theorem for quantum heat being valid for arbitrary system-bath coupling strength. The Jarzynski-W\'{o}jcik fluctuation theorem is recovered in the weak-coupling limit. We also find the average quantum heat exhibits rich nonequilibrum characters when different numbers of system-bath bound states are formed, which suggests a useful way to control the quantum heat. Deepening our understanding to the fluctuation relation in quantum thermodynamics, our result lays a foundation to design high-efficiency quantum heat engines.
• Abstract（参考訳）: 非平衡変動関係は量子熱力学の基盤である。 システムバス熱交換は有名なjarzynski-w\'{o}jcikゆらぎ定理に従うと広く信じられている。 しかし、この定理は弱結合条件下でボルン・マルコフ近似で成立する。 非マルコフ力学における浴槽に結合した高調波発振器の量子熱を研究することにより、任意の系-バス結合強度に有効な量子熱に対する一般化された揺らぎ定理を確立する。 Jarzynski-W\'{o}jcik の揺らぎ定理は弱結合極限で回復する。 また、平均的な量子熱は、異なるシステムバス境界状態が形成されるとき、リッチな非平衡特性を示し、量子熱を制御するのに有用な方法であることを示す。 量子熱力学におけるゆらぎ関係への理解を深め、高効率量子熱エンジンの設計の基礎を築いた。

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