論文の概要: Universal energy fluctuations in inelastic scattering processes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.04923v1
• Date: Sun, 7 Apr 2024 11:32:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-09 18:51:34.462880
• Title: Universal energy fluctuations in inelastic scattering processes
• Title（参考訳）: 非弾性散乱過程における普遍エネルギーゆらぎ
• Authors: Samuel L. Jacob, John Goold, Gabriel T. Landi, Felipe Barra,
• Abstract要約: 任意の運動エネルギーで粒子と非弾性に散乱する量子系のエネルギーゆらぎの普遍的関係を明らかにする。 粒子の運動エネルギーが系のエネルギーに匹敵する場合、エネルギー放出過程が支配的である。 我々の研究は、系を駆動する源がマクロではなく、散乱過程における補助量子粒子であるときに、エネルギー変動の統一的なビューを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum scattering is used ubiquitously in both experimental and theoretical physics across a wide range of disciplines, from high-energy physics to mesoscopic physics. In this work, we uncover universal relations for the energy fluctuations of a quantum system scattering inelastically with a particle at arbitrary kinetic energies. In particular, we prove a fluctuation relation describing an asymmetry between energy absorbing and releasing processes which relies on the non-unital nature of the underlying quantum map. This allows us to derive a bound on the average energy exchanged. We find that energy releasing processes are dominant when the kinetic energy of the particle is comparable to the system energies, but are forbidden at very high kinetic energies where well known fluctuation relations are recovered. Our work provides a unified view of energy fluctuations when the source driving the system is not macroscopic but rather an auxiliary quantum particle in a scattering process.
• Abstract（参考訳）: 量子散乱は、高エネルギー物理学からメソスコピック物理学まで、幅広い分野の実験物理学と理論物理学の両方でユビキタスに使われている。 本研究では、任意の運動エネルギーで粒子と非弾性に散乱する量子系のエネルギーゆらぎに関する普遍的な関係を明らかにする。 特に、基礎となる量子マップの非単位性に依存するエネルギー吸収過程と放出過程の非対称性を記述する揺らぎ関係を証明している。 これにより、交換された平均エネルギーのバウンドを導出することができる。 粒子の運動エネルギーが系のエネルギーに匹敵する場合、エネルギー放出過程は支配的であるが、よく知られたゆらぎ関係が回復される非常に高い運動エネルギーでは禁じられている。 我々の研究は、系を駆動する源がマクロではなく、散乱過程における補助量子粒子であるときに、エネルギー変動の統一的なビューを提供する。

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