論文の概要: A Finite-Time Quantum Otto Engine subject to Control Noise and Enhancement Techniques

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15196v1
• Date: Thu, 19 Dec 2024 18:58:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-20 13:29:53.617135
• Title: A Finite-Time Quantum Otto Engine subject to Control Noise and Enhancement Techniques
• Title（参考訳）: 制御ノイズを考慮した有限時間量子オットーエンジン
• Authors: Theodore McKeever, Owen Diba, Ahsan Nazir,
• Abstract要約: 制御ノイズが量子オットーサイクルに与える影響を評価する。 コントロールにおける白色ノイズの存在は、平均的なエンジン性能に悪影響を及ぼす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: With the development of any quantum technology comes a need for precise control of quantum systems. Here, we evaluate the impact of control noise on a quantum Otto cycle. Whilst it is postulated that noiseless quantum engines can approach maximal Otto efficiency in finite times, the existence of white noise on the controls is shown to negatively affect average engine performance. Two methods of quantum enhancement, counterdiabatic driving and quantum lubrication, are implemented and found to improve the performance of the noisy cycle only in specified parameter regimes. To gain insight into performance fluctuations, projective energy measurements are used to construct a noise-averaged probability distribution without assuming full thermalisation or adiabaticity. From this, the variances in thermodynamic currents are observed to increase as average power and efficiency improve, and are also shown to be consistent with known bounds from thermodynamic uncertainty relations. Lastly, by comparing the average functioning of the unmonitored engine to a projectively-measured engine cycle, the role of coherence in work extraction for this quantum engine model is investigated.
• Abstract（参考訳）: 量子技術の発展によって、量子システムの正確な制御の必要性がもたらされる。 ここでは、制御ノイズが量子オットーサイクルに与える影響を評価する。 雑音のない量子エンジンは有限時間で最大オットー効率に近づくことができると仮定されているが、制御における白色ノイズの存在は平均エンジン性能に悪影響を及ぼす。 量子エンハンスメント(反断熱駆動)と量子潤滑(英語版)の2つの手法が実装され、特定のパラメータ状態においてのみノイズサイクルの性能を向上させることが判明した。 性能変動の洞察を得るために、射影エネルギー測定を用いて、完全な熱化や断熱性を仮定することなく、騒音平均確率分布を構築する。 このことから、平均的な電力と効率が向上するにつれて熱力学的電流のばらつきが増大することが観察され、熱力学的不確実性関係から既知の境界と一致することが示されている。 最後に, この量子エンジンモデルにおける作業抽出におけるコヒーレンスの役割について検討した。

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