論文の概要: Beyond the Carnot Limit in the Internal Cycles of a Quantum Heat Engine under Finite Heat Reservoirs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.00914v1
• Date: Mon, 2 Sep 2024 02:58:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 08:21:03.104956
• Title: Beyond the Carnot Limit in the Internal Cycles of a Quantum Heat Engine under Finite Heat Reservoirs
• Title（参考訳）: 有限熱貯留層下での量子熱機関の内部サイクルにおけるカルノー限界を超えて
• Authors: L. -L. Yan, M. -R. Yun, M. Li, S. -L. Su, K. -F. Cui, Gang Chen, M. Feng,
• Abstract要約: 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。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3303130882225185
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate, in an analytical fashion, quantum Carnot cycles of a microscopic heat engine coupled to two nite heat reservoirs, whose internal cycles could own higher e ciency than the standard Carnot limit without consuming extra quantum resources, e.g., coherence or squeezing properties. The engine runs time-dependently, involving both the internal and external cycles to collaboratively accomplish a complete Carnot cycle, and the e ciency of the engine depends on the reservoirs heat capacities and the working substance. Our analytical results of the maximum efficiency and the maximum power output clarify the mechanism behind the high performance of the microscopic engines, displaying the key roles played by the nite-sized heat reservoirs. Our proposal is generally valid for any microscopic thermodynamic system and fully feasible under current laboratory conditions.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 内部サイクルは, 余剰な量子資源(例えばコヒーレンス, スクイーズ特性など)を消費することなく, 通常のカルノー限界よりも高い電子効率を持つことができる2つのナイト熱貯水池に結合した微視的熱エンジンの量子カルノーサイクルを解析的に検討する。 エンジンは時間依存で動作し、内部サイクルと外部サイクルの両方が完全なカルノットサイクルを協調的に達成し、エンジンの効率は貯水池の熱容量と作動物質に依存する。 最大効率と最大出力の分析結果から, 微視的エンジンの高性能化の背景となるメカニズムを明らかにするとともに, ナイトサイズ熱貯留層が果たす重要な役割を明らかにした。 提案手法は, あらゆる微視的熱力学系に対して有効であり, 現在の実験室条件下で完全に実現可能である。

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