論文の概要: Quantum Thermodynamics in Spin Systems: A Review of Cycles and Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12470v1
- Date: Tue, 19 Nov 2024 12:51:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-20 13:36:22.709284
- Title: Quantum Thermodynamics in Spin Systems: A Review of Cycles and Applications
- Title（参考訳）: スピン系における量子熱力学:サイクルと応用の概観
- Authors: Vinicius Gomes de Paula, Wanisson S. Santana, Clebson Cruz, Mario Reis,
- Abstract要約: 量子熱力学は、新しい技術の基盤として量子材料の適合性を評価する強力な理論ツールである。
本稿では,小型システムの量子熱力学挙動をモデル化するための数学的定式化について述べる。
この手法をハイゼンベルク系スピン系に応用した理論結果について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum thermodynamics is a powerful theoretical tool for assessing the suitability of quantum materials as platforms for novel technologies. In particular, the modeling of quantum cycles allows us to investigate the heat changes and work extraction at the nanoscale, where quantum effects dominate over classical ones. In this Review, we cover the mathematical formulation used to model the quantum thermodynamic behavior of small-scale systems, building up the quantum analog versions of thermodynamic processes and reversible cycles. We discuss theoretical results obtained after applying this approach to model Heisenberg-like spin systems, which are toy models for metal complex systems. In addition, we discuss recent experimental advances in this class of materials that have been achieved using the quantum thermodynamic approach, paving the way for the development of quantum devices. Finally, we point out perspectives to guide future efforts in using quantum thermodynamics as a reliable and effective approach to establish metal complex systems as quantum materials for energy storage/harvesting purposes.
- Abstract（参考訳）: 量子熱力学は、新しい技術の基盤として量子材料の適合性を評価する強力な理論ツールである。
特に、量子サイクルのモデリングにより、ナノスケールにおける熱変化と仕事の抽出を研究できる。
本稿では、小規模システムの量子熱力学挙動をモデル化するための数学的定式化を取り上げ、熱力学過程と可逆サイクルの量子アナログバージョンを構築した。
金属錯体系の玩具モデルであるハイゼンベルク系スピン系にこのアプローチを適用した後の理論的結果について議論する。
さらに, 量子熱力学的手法を用いて達成された, 量子デバイス開発への道を開いた, この種の材料に関する最近の実験的進歩についても論じる。
最後に、量子熱力学をエネルギー貯蔵・ハーヴェスティング目的の量子材料として金属錯体系を確立するための信頼性と効果的なアプローチとして使うための今後の取り組みについて述べる。
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