論文の概要: Quantum Heat Transformers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00584v1
• Date: Sun, 31 Mar 2024 07:05:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 02:50:30.136846
• Title: Quantum Heat Transformers
• Title（参考訳）: 量子熱変換器
• Authors: Arghya Maity, Paranjoy Chaki, Ahana Ghoshal, Ujjwal Sen,
• Abstract要約: 量子熱変換器(QHT)は、古典的な電圧変換器と同様の機能を持つように設計されている。 熱制御の容量である重要な性能指標は、QHTの能力を測定するために定義される。
• 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: We propose a quantum heat transformer (QHT) designed to function analogous to classical voltage transformers. Unlike the classical counterparts, which regulate voltage, a QHT regulates temperature differences between its terminals. We initially design the device for a three-qubit system, representing the smallest possible self-contained heat transformer model. Subsequently we extend to four-qubit systems, with a specific emphasis on exploring the step-down mode for identifying the primary figure of merit. We showcase the versatility and adaptability of the models by demonstrating the availability of various self-contained setups. A key performance indicator, the capacity of thermal control, is defined to measure the capability of QHTs. An important effect in this study is the proof of existence of a necessarily transient step-down quantum heat transformer, that has a dual-mode characteristic, wherein the desired step-down mode can be realized within the transient regime of an originally designed step-up mode of the QHT. We also investigate how to control this transient domain up to which the necessarily transient mode can be achieved, by regulating the initial temperature of the qubits in the four-qubit settings. Therefore, this quantum heat transformer model not only acts as an analog to the classical voltage transformer, but also enjoys advanced characteristics, enabling it to function in both step-up and step-down modes within the same setup, unattainable for voltage transformers.
• Abstract（参考訳）: 古典的な電圧変換器に類似して機能する量子熱変換器(QHT)を提案する。 電圧を調節する古典的なものと異なり、QHTは端末間の温度差を調節する。 まず,本装置を最小限の自己完結型熱変換器モデルとして設計する。 続いて4量子システムに拡張し、主なメリットを識別するためのステップダウンモードの探索に特に重点を置いています。 各種自己完結型セットアップの可用性を示すことによって,モデルの汎用性と適応性を示す。 熱制御の容量である重要な性能指標は、QHTの能力を測定するために定義される。 この研究において重要な効果は、本来設計されたQHTのステップアップモードの過渡的な状態内で所望のステップダウンモードを実現することができる二重モード特性を持つ、必然的に過渡的なステップダウン量子熱変換器の存在の証明である。 また,4キュービット設定における量子ビットの初期温度を調節することにより,必ずしも過渡モードが達成できるこの過渡領域の制御方法についても検討する。 したがって、この量子熱変圧器モデルは、古典的な電圧変圧器のアナログとして機能するだけでなく、高度な特性も享受し、同じ設定で昇降モードと昇降モードの両方で機能し、電圧変圧器では不可能である。

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