論文の概要: Work Sum Rule for Open Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18855v1
- Date: Thu, 29 Feb 2024 05:07:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-01 16:02:22.387625
- Title: Work Sum Rule for Open Quantum Systems
- Title（参考訳）: オープン量子システムにおけるワークサム則
- Authors: Parth Kumar, Caleb M. Webb, Charles A. Stafford
- Abstract要約: オープン量子系の熱力学における重要な問題は、エントロピー、仕事、内部エネルギーなどの熱力学量をシステムと環境の間でどのように分配するかである。
エントロピーが非特異である唯一のパーティションはヒルベルト空間のパーティションに基づいており、システムと環境の結合を半分に、環境を半分に割り当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A key question in the thermodynamics of open quantum systems is how to
partition thermodynamic quantities such as entropy, work, and internal energy
between the system and its environment. We show that the only partition under
which entropy is non-singular is based on a partition of Hilbert-space, which
assigns half the system-environment coupling to the system and half to the
environment. However, quantum work partitions non-trivially under Hilbert-space
partition, and we derive a Work Sum Rule that accounts for quantum work at a
distance. All state functions of the system are shown to be path independent
once this nonlocal quantum work is properly accounted for. The thermodynamics
of two classes of quasi-statically driven open quantum systems is analyzed:
systems with a finite environment in the grand canonical ensemble, and systems
with an unbounded environment. Our results are illustrated with applications to
a time-dependent two-level system and the driven resonant-level model.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムの熱力学における重要な疑問は、エントロピー、ワーク、内部エネルギーなどの熱力学量をシステムと環境の間でどのように分割するかである。
エントロピーが非特異である唯一のパーティションはヒルベルト空間のパーティションに基づいており、システムと環境の結合を半分に、環境を半分に割り当てている。
しかし、量子ワーク分割はヒルベルト空間分割の下では非自明であり、遠くでの量子ワークを説明するワーク和則を導出する。
システムの全ての状態関数は、この非局所量子ワークが適切に説明され次第、経路独立であることが示される。
準静的に駆動される2種類のオープン量子系の熱力学を解析する: グランドカノニカルアンサンブルに有限環境を持つ系と、非有界環境を持つ系である。
本稿では,時間依存型2レベルシステムと駆動共振器レベルモデルの適用例を示す。
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