論文の概要: Strong coupling non-Markovian quantum thermodynamics using exact dynamics of a central spin surrounded by a spin bath and the role of a canonical Hamiltonian

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.15915v1
• Date: Wed, 24 Apr 2024 15:09:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-26 18:51:25.135189
• Title: Strong coupling non-Markovian quantum thermodynamics using exact dynamics of a central spin surrounded by a spin bath and the role of a canonical Hamiltonian
• Title（参考訳）: スピン浴に囲まれた中心スピンの正確な力学を用いた強結合非マルコフ量子熱力学と正準ハミルトニアンの役割
• Authors: Devvrat Tiwari, Baibhab Bose, Subhashish Banerjee,
• Abstract要約: スピン浴に囲まれた中心スピンの非自明で非マルコフ的モデルを取り上げる。 基本量子熱力学量は、力学と原系(基底)ハミルトニアンを用いて計算される。
• 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: The focus is on understanding the quantum thermodynamics of strongly coupled non-Markovian quantum systems. To this end, a non-trivial, non-Markovian model of a central spin surrounded by a spin bath is taken up, and its exact evolution is derived for arbitrary system-bath couplings. The fundamental quantum thermodynamic quantities, such as system and bath internal energies, work, heat, entropy production, and ergotropy, are calculated using the dynamics and original system (bath) Hamiltonian. An explicit expression for the work, a mismatch between the system and bath internal energies, is derived. Further, an interesting observation relevant to the spin bath acting as a charger is made in a scenario where the central spin is envisaged as a quantum battery. The role of a canonical Hamiltonian in calculating the above thermodynamic quantities, a recently developed technique, is also investigated.
• Abstract（参考訳）: 焦点は強結合非マルコフ量子系の量子熱力学を理解することである。 この目的のために、スピン浴に囲まれた中心スピンの非自明な非マルコフ模型を取り上げ、その正確な進化は任意の系-バス結合に導かれる。 システムや浴槽の内部エネルギー、仕事、熱、エントロピー生成、エルゴトロピーといった基本的な量子力学量は、力学と元の系(バス)ハミルトン方程式を用いて計算される。 作業の明示的な表現として、システムと浴槽内エネルギーのミスマッチが導出される。 さらに、中心スピンを量子電池として想定するシナリオにおいて、チャージャーとして作用するスピン浴に関する興味深い観察を行う。 上記の熱力学量の計算における標準ハミルトニアンの役割についても検討した。

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