論文の概要: Thermal density functional theory approach to quantum thermodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02559v1
- Date: Wed, 4 Sep 2024 09:27:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-05 19:30:37.202427
- Title: Thermal density functional theory approach to quantum thermodynamics
- Title（参考訳）: 熱密度汎関数論の量子熱力学への応用
- Authors: Antonio Palamara, Francesco Plastina, Antonello Sindona, Irene D'Amico,
- Abstract要約: 有限温度における量子クエンチに関連する仕事統計と不可逆エントロピーに関する情報を抽出する密度汎関数理論手法を提案する。
本手法は, 相互作用と外的ポテンシャルが熱力学特性に与える影響を明らかにするのに有用であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the thermodynamic properties of many-body quantum systems and their emergence from microscopic laws is a topic of great significance due to its profound fundamental implications and extensive practical applications. Recent advances in experimental techniques for controlling and preparing these systems have increased interest in this area, as they have the potential to drive the development of quantum technologies. In this study, we present a density-functional theory approach to extract detailed information about the statistics of work and the irreversible entropy associated with quantum quenches at finite temperature. Specifically, we demonstrate that these quantities can be expressed as functionals of thermal and out-of-equilibrium densities, which may serve as fundamental variables for understanding finite-temperature many-body processes. We, then, apply our method to the case of the inhomogeneous Hubbard model, showing that our density functional theory based approach can be usefully employed to unveil the distinctive roles of interaction and external potential on the thermodynamic properties of such a system.
- Abstract（参考訳）: 多体量子系の熱力学的性質の理解と微妙な法則からの出現は、その根本的意味と広範な実用的応用によって大きな意味を持つトピックである。
これらのシステムを制御し、準備するための実験技術の最近の進歩は、量子技術の発展を促進する可能性を秘めているため、この分野への関心が高まっている。
本研究では,有限温度における量子クエンチに関連する仕事統計と不可逆エントロピーに関する詳細な情報を抽出する密度汎関数理論を提案する。
具体的には、これらの量は熱的および非平衡密度の関数として表され、有限温度多体過程を理解するための基本的な変数として機能することが示される。
そこで,本手法を不均一ハバードモデルに適用し,密度汎関数論に基づくアプローチが,そのような系の熱力学特性における相互作用と外部ポテンシャルの特異な役割を明らかにするのに有用であることを示す。
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