論文の概要: Reassessing quantum-thermodynamic enhancements in continuous thermal machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19280v3
- Date: Mon, 23 Dec 2024 03:03:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:51:14.690904
- Title: Reassessing quantum-thermodynamic enhancements in continuous thermal machines
- Title（参考訳）: 連続熱機械における量子熱力学的拡張の再評価
- Authors: José A. Almanza-Marrero, Gonzalo Manzano,
- Abstract要約: コヒーレンス(コヒーレンス)は、熱力学的タスクを実行する量子システムの運用能力に影響を与えることが示されている。
熱貯水池や作業源と弱い相互作用を持つ定常量子熱機械の場合、摂動によって引き起こされるコヒーレンスの存在は、真の熱力学的優位性を保証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum coherence has been shown to impact the operational capabilities of quantum systems performing thermodynamic tasks in a significant way, and yet the possibility and conditions for genuine coherence-enhanced thermodynamic operation remain unclear. We show that for steady-state quantum thermal machines -- both autonomous and externally driven -- that interact weakly with thermal reservoirs and work sources, the presence of coherence induced by perturbations in the machine Hamiltonian guarantees a genuine thermodynamic advantage. Such advantage applies both for the cases in which the induced coherence is between levels with different energies or between degenerate levels. On the other hand, we show that engines subjected to noise-induced coherence, can be outperformed by classical stochastic engines using exactly the same set of (incoherent) resources. We illustrate our results with three prototypical models of heat engines and refrigerators and employ multi-objective optimization techniques to characterize quantum-enhanced regimes in connection with the thermodynamic uncertainty relation and beyond it.
- Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンス(英語版)は、熱力学的タスクを実行する量子システムの運用能力に重大な影響を与えることが示されているが、真のコヒーレンス強化熱力学操作の可能性と条件はまだ不明である。
熱貯水池や作業源と弱い相互作用を持つ定常量子熱機械では、機械の摂動によって引き起こされるコヒーレンスの存在は、真の熱力学上の優位性を保証する。
このような利点は、誘導されたコヒーレンスが異なるエネルギーレベルと退化レベルの間にある場合にも適用される。
一方, 騒音によるコヒーレンスを受けるエンジンは, 全く同じ(非コヒーレントな)資源を用いて, 古典的確率的エンジンよりも優れることを示す。
本稿では, 熱機関と冷凍機の3種類の原型モデルを用いて, 熱力学的不確実性関係とそれを超える関係で, 量子エネルギー状態の特徴付けに多目的最適化手法を用いた結果について述べる。
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