論文の概要: Symmetry induced enhancement in finite-time thermodynamic trade-off relations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04280v2
• Date: Sun, 22 Dec 2024 14:33:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:51:14.222996
• Title: Symmetry induced enhancement in finite-time thermodynamic trade-off relations
• Title（参考訳）: 対称性による有限時間熱力学的トレードオフ関係の強化
• Authors: Ken Funo, Hiroyasu Tajima,
• Abstract要約: 有限時間熱力学における集合的拡張の基本的な限界を記述する対称性に基づく枠組みを示す。 我々は,従来の超輝度モデルによって実現された拡張を超越したオープン量子系モデルを構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Symmetry imposes constraints on open quantum systems, affecting the dissipative properties in nonequilibrium processes. Superradiance is a typical example in which the decay rate of the system is enhanced via a collective system-bath coupling that respects permutation symmetry. Such model has also been applied to heat engines. However, a generic framework that addresses the impact of symmetry in finite-time thermodynamics is not well established. Here, we show a symmetry-based framework that describes the fundamental limit of collective enhancement in finite-time thermodynamics. Specifically, we derive a general upper bound on the average jump rate, which quantifies the fundamental speed set by thermodynamic speed limits and trade-off relations. We identify the symmetry condition which achieves the obtained bound, and explicitly construct an open quantum system model that goes beyond the enhancement realized by the conventional superradiance model.
• Abstract（参考訳）: 対称性は開量子系に制約を課し、非平衡過程における散逸性に影響を及ぼす。 超放射率 (superradiance) は、系の崩壊速度が、置換対称性を尊重する集合系-基底結合によって強化される典型的な例である。 このようなモデルは熱機関にも応用されている。 しかし、有限時間熱力学における対称性の影響に対処する一般的な枠組みは十分に確立されていない。 ここでは、有限時間熱力学における集合的拡張の基本的な限界を記述する対称性に基づく枠組みを示す。 具体的には、熱力学速度制限とトレードオフ関係によって設定された基本速度を定量化する平均ジャンプ速度の一般上限を導出する。 得られた境界を達成する対称性条件を同定し、従来の超輝度モデルによって実現されたエンハンスメントを超越したオープン量子系モデルを構築する。

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