論文の概要: Nonequilibrium quantum heat transport between structured environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13904v1
- Date: Wed, 20 Mar 2024 18:20:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-22 18:09:15.010755
- Title: Nonequilibrium quantum heat transport between structured environments
- Title（参考訳）: 構造環境間の非平衡量子熱輸送
- Authors: Graeme Pleasance, Francesco Petruccione,
- Abstract要約: 本研究では, スピンボソン型モデルにおける非平衡熱輸送の解析に, 動きの階層式を適用した。
熱電流はシステムバス結合の弱いときに劇的に変化することがわかった。
本分析は,ナノスケール系における熱輸送の制御機構について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We apply the hierarchical equations of motion technique to analyzing nonequilibrium heat transport in a spin-boson type model, whereby heat transfer through a central spin is mediated by an intermediate pair of coupled harmonic oscillators. The coupling between each pair of oscillators is shown to introduce a localized gap into the effective spectral densities characterizing the system-oscillator-reservoir interactions. Compared to the case of a single mediating oscillator, we find the heat current to be drastically modified at weak system-bath coupling. In particular, a second-order treatment fails to capture the correct steady-state behavior in this regime, which stems from the $\lambda^4$-scaling of the energy transfer rate to lowest order in the coupling strength $\lambda$. This leads naturally to a strong suppression in the steady-state current in the asymptotically weak coupling limit. On the other hand, the current noise follows the same scaling as in the single oscillator case in accordance with the fluctuation-dissipation theorem. Additionally, we find the heat current to be consistent with Fourier's law even at large temperature bias. Our analysis highlights a novel mechanism for controlling heat transport in nanoscale systems based on tailoring the spectral properties of thermal environments.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, スピン-ボソン型モデルにおける非平衡熱伝達の解析に, 中間対の結合調和振動子によって中心スピンを通る熱伝達を媒介する動きの階層式を適用した。
各発振器間の結合は, システム-オシレータ-貯留層相互作用を特徴付ける効果的なスペクトル密度に局所的ギャップをもたらすことを示す。
単一媒質発振器の場合と比較して、熱電流は弱い系-バス結合で劇的に変化することがわかった。
特に、2階の処理では、この状態における正しい定常状態の挙動を捉えられず、これはエネルギー移動率の$\lambda^4$-scalingから、結合強度$\lambda$の最低次へと導かれる。
このことは、漸近的に弱い結合限界における定常電流の強い抑制につながる。
一方、電流ノイズは揺動散逸定理に従って単一発振器の場合と同じスケーリングに従う。
さらに、熱電流は大きな温度バイアスでもフーリエの法則と一致することが分かる。
熱環境のスペクトル特性を調整したナノスケールシステムにおける熱輸送制御機構について述べる。
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