論文の概要: Optimal performance of a three stroke heat engine in the microscopic regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.13461v2
• Date: Sun, 29 Sep 2024 04:11:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-02 16:32:21.758893
• Title: Optimal performance of a three stroke heat engine in the microscopic regime
• Title（参考訳）: 3ストローク熱機関の微視的最適性能
• Authors: Tanmoy Biswas, Chandan Datta,
• Abstract要約: 本研究では, マイクロシステムにおける3ストロークエンジンについて検討し, エンジンの作業体は2レベルシステムで構成されている。 任意の熱操作により作業体を変換できる場合, このエンジンの最適性能を解析する。 本稿では,Janes-Cummings相互作用によって実現された熱操作と,有限サイズの熱浴で実現可能な熱操作の2種類の制約の下で,エンジンの最適性能について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We consider a three-stroke engine in the microscopic regime, where the working body of the engine is composed of a two-level system. The working body of the engine aims to withdraw heat from the hot heat bath, generate work, and discharge the surplus heat into the cold heat bath through the successive execution of three strokes. In this process, the interaction of the working body with the heat baths is assumed to be energy-conserving and thus can be described by thermal operations. While earlier studies analyzed the optimal performance of this engine when the working body could be transformed by any arbitrary thermal operation, we present closed expressions for the maximum work produced by the engine and the maximum efficiency of the engine when only a restricted class of thermal operations can be implemented on the working body. Furthermore, we explore the engine's optimal performance under two well-studied classes of restrictions: thermal operations realized via Jaynes-Cummings interaction and thermal operations realizable with finite-sized heat baths. Therefore, on one hand, our results are general, as they reproduce the optimal performance achieved when any arbitrary thermal operation can be implemented on the working body once the restriction is relaxed. On the other hand, our results allow us to determine the engine's maximum work production and efficiency in a more realistic scenario, where only a restricted class of thermal operations are possible, thereby bringing our findings closer to experimental feasibility.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, マイクロシステムにおける3ストロークエンジンについて検討し, エンジンの作業体は2レベルシステムで構成されている。 エンジンの作業体は、3ストローク連続実行により熱湯から熱を取り出し、作業を生成し、余剰熱を冷湯に放出することを目的としている。 このプロセスでは、作業体と熱浴との相互作用はエネルギー保存であると仮定し、熱操作によって説明できる。 従来の研究では、任意の熱操作によって作業体を変換できる場合の最適性能を解析したが、作業体に制限された熱操作しか実施できない場合には、エンジンが生成する最大作業とエンジンの最大効率のクローズド表現を提示した。 さらに,Jaynes-Cummings相互作用により実現されたサーマル操作と,有限サイズのヒートバスで実現可能なサーマル操作という,よく研究された2種類の制約の下で,エンジンの最適性能について検討した。 したがって, 制限緩和後, 任意の熱操作を作業体に施すことができれば, 最適性能を再現できるので, 概して本研究の結果は一般的である。 一方,本研究の結果から,より現実的なシナリオでエンジンの最大作業量と効率を判定することができる。

関連論文リスト

• Beyond the Carnot Limit in the Internal Cycles of a Quantum Heat Engine under Finite Heat Reservoirs [2.3303130882225185]
  2つのナイト熱貯水池に結合された顕微鏡熱エンジンの内部サイクルは、余分な量子資源を消費することなく標準のカルノット限界よりも高い電子効率を持つことができた。 最大効率と最大出力の分析結果から, 顕微鏡エンジンの高性能化のメカニズムを明らかにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-02T02:58:45Z)
• Three-dimensional harmonic oscillator as a quantum Otto engine [65.268245109828]
  作業流体と浴槽とのカップリングは、外部中心電位を用いて制御される。 提案するエンジンの効率性と性能を計算した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-06T09:52:53Z)
• A quantum Stirling heat engine operating in finite time [0.0]
  有限時間動作した量子スターリングエンジンの熱力学を解析する。 サイクルの遅い動作と低温の限界において、そのようなエンジンの効率はカルノット効率に近づいた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-24T18:30:59Z)
• Efficiency at maximum power of a Carnot quantum information engine [68.8204255655161]
  本稿では,量子情報エンジンの有限時間Carnotサイクルを導入し,低損失状態下での出力を最適化する。 弱エネルギー測定を受ける量子ビット情報エンジンの最適性能について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-31T11:18:12Z)
• Powerful ordered collective heat engines [58.720142291102135]
  本稿では,同期動作を行うユニットのシステムによって性能が向上するエンジンのクラスを紹介する。 熱機関として運用するには,Isingライクな相互作用と集合秩序体制との相互作用が不可欠であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-16T20:14:19Z)
• Collective effects on the performance and stability of quantum heat engines [62.997667081978825]
  小型熱機関の動作における量子力学的拡張の最近の予測は、新たな関心を集めている。 1つの重要な問題は、集団効果が大規模に拡張するのに役立つかどうかである。 エンジンを構成するスピンの数とともに, パワー, 効率, 一貫性のスケールについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-25T18:00:07Z)
• Adaptive Quantum Heat Engines [0.0]
  本研究では, 熱浴の温度変化を考慮した適応型量子熱機関のモデルについて検討する。 本稿では,エンジンの内部構造を変化させる適切な制御器と組み合わせることで,ヒートエンジンの強化を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-31T21:00:49Z)
• Qubit thermodynamics far from equilibrium: two perspectives about the nature of heat and work in the quantum regime [68.8204255655161]
  2段階系の熱力学解析のための代替理論フレームワークを開発する。 我々は、局所ハミルトニアンを定義する外部場が存在する場合、ブロッホベクトルを回転させるエネルギーコストを表す新しい作業項の出現を観察する。 両視点から, 2つの異なる系に対する物質・放射相互作用プロセスについて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-16T09:31:20Z)
• Maximal power for heat engines: role of asymmetric interaction times [110.83289076967895]
  本稿では、エンジン性能を最適化するために、相互作用時間非対称性を調整するという考え方を紹介する。 個別最適化プロトコルは熱力学の枠組みで解析される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T22:26:14Z)
• Two-level quantum Otto heat engine operating with unit efficiency far from the quasi-static regime under a squeezed reservoir [0.0]
  本研究では, 冷却熱貯留層と硬化熱貯留層に囲まれた量子オットー熱エンジンを実現するための2レベルモデルを提案する。 このモデルを利用することで、非ヌルパワーにおいてもユニタリ効率を達成するという、目覚ましい成果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-27T23:09:06Z)
• Thermodynamics of Minimal Coupling Quantum Heat Engines [0.11719282046304676]
  最小カップリング量子熱エンジン(Minimum-coupling quantum heat engine)は、明示的なエネルギー貯蔵システム、熱浴、作業体からなる熱機械である。 量子熱力学の一般的な枠組みとして、非パッシブエネルギーの流れによって仕事の抽出過程が根本的に制限される。 3ストロークからなる可逆最小結合エンジンのクラスにおいて, サイクル当たりの最適効率と作業量を求める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-12T13:24:05Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。