論文の概要: Quantum harvester enables energy transfer without randomness transfer or dissipation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08054v1
• Date: Wed, 12 Jun 2024 10:12:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 17:34:43.147455
• Title: Quantum harvester enables energy transfer without randomness transfer or dissipation
• Title（参考訳）: 量子収穫機はランダム性伝達や散逸なしにエネルギー移動を可能にする
• Authors: Fei Meng, Junhao Xu, Xiangjing Liu, Oscar Dahlsten,
• Abstract要約: 部分的にランダムなエネルギー源が与えられた場合、ランダム性を伝達したり、別の熱力学的コストを受け入れることなくエネルギーを抽出することは可能か? ランダム性のある場から原理的エネルギーを抽出するが、ランダム性を持たず、エネルギー散逸を伴わないシナリオやプロトコルを述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1209829091833874
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We consider a foundational question in energy harvesting: given a partly random energy source, is it possible to extract the energy without also transferring randomness or accepting another thermodynamical cost? We answer this in the positive, describing scenarios and protocols where in principle energy is extracted from a field with randomness but without any randomness being transferred, and without energy dissipation. Such protocols fundamentally outperform existing methods of rectification which dissipate power, or feedback demon-like protocols which transfer randomness to the feedback system. The protocols exploit the possibility of the harvesting system taking several trajectories that lead to the same final state at a given time. We explain why these protocols do not violate basic physical principles. A key example involves the experimentally well-established phenomenon of Rabi oscillations between energy levels, exploiting the multitude of rotation axes in the state space that take the lower energy state to the excited state. The quantum system is deterministically excited to the highest energy level after interacting with the source for a fixed amount of time, irrespective of the random initial phase of the external potential.
• Abstract（参考訳）: 部分的にランダムなエネルギー源が与えられたら、ランダムなエネルギーを転送したり、別の熱力学的コストを受け入れることなくエネルギーを抽出できるだろうか? 我々はこれを、ランダム性のある場から原理的エネルギーを抽出するが、ランダム性を持たず、エネルギー散逸を伴わない、というシナリオとプロトコルを、肯定的に説明する。 このようなプロトコルは、電力を散布する既存の修正方法や、ランダム性をフィードバックシステムに転送するデーモンのようなプロトコルを根本的に上回ります。 このプロトコルは、ある時点で同じ最終状態に至るいくつかの軌道を採る収穫システムの可能性を利用する。 これらのプロトコルが基本的な物理原理に違反していない理由を説明します。 重要な例としては、実験的に確立されたエネルギー準位間のラビ振動現象があり、低いエネルギー準位を励起状態に導く状態空間における多数の回転軸を利用する。 量子系は、外部電位のランダム初期位相に関係なく、一定時間ソースと相互作用した後、最高エネルギーレベルに決定的に励起される。

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