論文の概要: Energy-gap modulation and majorization in three-level quantum Otto engine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09154v1
• Date: Thu, 14 Mar 2024 08:05:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-15 21:26:58.563210
• Title: Energy-gap modulation and majorization in three-level quantum Otto engine
• Title（参考訳）: 3レベル量子オットーエンジンのエネルギーギャップ変調と磁化
• Authors: Sachin Sonkar, Ramandeep S. Johal,
• Abstract要約: 2つのエネルギーギャップを持つ3レベル量子系は、量子熱エンジンの非自明な作用媒体を示す。 準静的極限のオットーエンジンは、第1量子断熱段階で少なくとも1つのエネルギーギャップが縮むと実現可能である。 n$レベルのシステムでは、エネルギーギャップの明確に定義された変化は、偏極関係と整合し、エンジンの動作を特徴付けることに留意する。
• 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: A three-level quantum system having two energy gaps presents a nontrivial working medium for a quantum heat engine. Our focus lies in understanding the constraints on the ability to modulate these gaps relative to the changes in probability distributions at the two given heat reservoirs. It is seen that an Otto engine in the quasistatic limit is feasible if at least one energy gap shrinks during the first quantum adiabatic stage. We analyze operating conditions under different variations of the gaps, revealing that a definite majorization relation between the hot and cold distributions serves as a sufficient criterion for the engine when both gaps are shrinking. Further, Otto efficiency is enhanced in case majorization holds. On the other hand, majorization becomes a necessary condition when only one of the gaps is shrinking. In the special case where one gap remains fixed, majorization is both necessary and sufficient for engine operation. For an $n$-level system, we note that a well defined change in energy gaps aligns with the majorization relation, thus characterizing the operation of the engine.
• Abstract（参考訳）: 2つのエネルギーギャップを持つ3レベル量子系は、量子熱エンジンの非自明な作用媒体を示す。 我々の焦点は、与えられた2つの熱貯水池の確率分布の変化に対して、これらのギャップを変調する能力の制約を理解することである。 準静的極限のオットーエンジンは、第1量子断熱段階で少なくとも1つのエネルギーギャップが縮むと実現可能である。 差分の違いによる運転条件を解析した結果, 両差分が小さくなると, 温度分布と寒冷分布との比例関係がエンジンの十分な基準となることがわかった。 さらに、正規化が成立する場合にはオットー効率が向上する。 一方、ギャップの1つだけが縮小している場合、偏化は必要条件となる。 1つのギャップが固定された特別な場合、分極はエンジンの運転に必要で十分である。 n$レベルのシステムでは、エネルギーギャップの明確に定義された変化は、偏極関係と整合し、エンジンの動作を特徴付けることに留意する。

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