論文の概要: Quantum stochastic thermodynamics in the mesoscopic-leads formulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06426v1
- Date: Tue, 9 Apr 2024 16:17:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-10 14:01:33.820233
- Title: Quantum stochastic thermodynamics in the mesoscopic-leads formulation
- Title（参考訳）: メソスコピックリーズ定式化における量子確率熱力学
- Authors: Laetitia P. Bettmann, Michael J. Kewming, Gabriel T. Landi, John Goold, Mark T. Mitchison,
- Abstract要約: オープン量子系における電荷, 熱, エントロピー生成の分布をサンプリングする数値計算法を提案する。
本手法は, 巨視的貯留層を有限個のモードでモデル化したメソスコピックリードの定式化を利用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a numerical method to sample the distributions of charge, heat, and entropy production in open quantum systems coupled strongly to macroscopic reservoirs, with both temporal and energy resolution and beyond the linear-response regime. Our method exploits the mesoscopic-leads formulation, where macroscopic reservoirs are modeled by a finite collection of modes that are continuously damped toward thermal equilibrium by an appropriate Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad master equation. Focussing on non-interacting fermionic systems, we access the time-resolved full counting statistics through a trajectory unraveling of the master equation. We show that the integral fluctuation theorems for the total entropy production, as well as the martingale and uncertainty entropy production, hold. Furthermore, we investigate the fluctuations of the dissipated heat in finite-time information erasure. Conceptually, our approach extends the continuous-time trajectory description of quantum stochastic thermodynamics beyond the regime of weak system-environment coupling.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 時間分解能とエネルギー分解能の両面から, 線形応答系を超越した開量子系における電荷, 熱, エントロピー生成の分布を数値的に解析する手法を提案する。
本手法はメソスコピック・リードの定式化を利用しており, マクロスコピック貯水池は, 適切なゴリーニ・コサコフスキー・スダルシャン・リンドブラッドマスター方程式により連続的に熱平衡に減衰する有限なモードの集合によってモデル化されている。
相互作用しないフェルミオン系に着目し、マスター方程式の軌道展開を通じて時間分解された完全数え上げ統計にアクセスする。
総エントロピー生成に対する積分揺らぎ定理とマーチンゲールと不確実エントロピー生成が成り立つことを示す。
さらに, 有限時間情報消去における消散熱の変動について検討した。
概念的には、我々のアプローチは、弱い系-環境結合の体制を超えて、量子確率的熱力学の連続的時間軌道記述を拡張している。
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