論文の概要: Nano-mirror induced three-level quantum heat engine
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.08629v1
- Date: Fri, 13 Sep 2024 08:34:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-16 17:18:35.840447
- Title: Nano-mirror induced three-level quantum heat engine
- Title（参考訳）: ナノミラーによる3レベル量子熱エンジン
- Authors: Rejjak Laskar,
- Abstract要約: 本稿では,レーザー場を介して接続を確立する振動型ナノミラーを用いた3レベル量子熱機関Lambda$型量子熱エンジンを提案する。
熱と冷熱の両方の熱光浴の存在下では、原子はレーザー場と相互作用し、光子を出力として生成し、ナノミラー振動によって駆動される熱エンジンの動作を模倣する。
提案エンジンの効率は, 高温貯留層における光子分布数の増加とともに低下し, 原子-ミラー結合強度が高い値でより顕著に低下する。
- 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: We propose a theoretical model that integrates a three-level $\Lambda$-type quantum heat engine with a vibrating nanomirror, where the connection is established via a laser field. In the presence of both hot and cold thermal photonic baths, the atom interacts with the laser field, generating photons as output, mimicking the operation of a heat engine driven by nanomirror vibrations. Using a semiclassical approach, we observe that the classical output or gain of the quantum heat engine is maximized as the photon distribution in the baths increases, provided that the coupling strength between the nanomirror and the engine is minimized. The model suggests that a greater temperature difference between the hot and cold reservoirs results in a more effective positive gain in the output. Thermodynamic analysis of the proposed model indicates that the total energy absorbed by the atomic system is equal to the energy released by the system, thus satisfying the first law of thermodynamics. The efficiency of the proposed engine decreases with an increasing photon distribution number in the hot reservoir, with a more pronounced decrease observed at higher values of atom-mirror coupling strength.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,3レベル$\Lambda$型量子熱エンジンと振動するナノミラーを統合する理論モデルを提案する。
熱と冷熱の両方の熱光浴の存在下では、原子はレーザー場と相互作用し、光子を出力として生成し、ナノミラー振動によって駆動される熱エンジンの動作を模倣する。
半古典的手法を用いて, 浴槽内の光子分布が増大するにつれて, 量子熱機関の古典的な出力やゲインが最大化され, ナノミラーとエンジンとの結合強度が最小化される。
モデルから, 熱水貯留層と冷水貯留層との温度差が大きくなると, より有効な正の利得が得られることが示唆された。
提案したモデルの熱力学解析は、原子系によって吸収される総エネルギーが系によって放出されるエネルギーと等しいことを示し、したがって熱力学の最初の法則を満たす。
提案エンジンの効率は, 高温貯留層における光子分布数の増加とともに低下し, 原子-ミラー結合強度が高い値でより顕著に低下する。
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