論文の概要: Experimental investigation of a quantum Otto heat engine with shortcuts to adiabaticity implemented using counter-adiabatic driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20194v1
• Date: Sat, 28 Dec 2024 16:08:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-31 16:04:35.960105
• Title: Experimental investigation of a quantum Otto heat engine with shortcuts to adiabaticity implemented using counter-adiabatic driving
• Title（参考訳）: 反断熱駆動を用いた短絡型量子オットー熱エンジンの実験的検討
• Authors: Krishna Shende, Matreyee Kandpal, Arvind, Kavita Dorai,
• Abstract要約: 我々は核磁気共鳴(NMR)量子プロセッサにスピン1/2原子核を用いた量子オットー熱エンジンを実験的に実装した。 本研究は, 対断走行による近道断熱技術を用いて, その性能について検討した。 非断熱機関と比較して, 短絡断熱により駆動される量子オットー熱機関の性能は著しく向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5309169998484804
• License:
• Abstract: The finite time operation of a quantum Otto heat engine leads to a trade-off between efficiency and output power, which is due to the deviation of the system from the adiabatic path. This trade-off caveat can be bypassed by using the shortcut-to-adiabaticity protocol. We experimentally implemented a quantum Otto heat engine using spin-1/2 nuclei on a nuclear magnetic resonance (NMR) quantum processor. We investigated its performance using the shortcut-to-adiabaticity technique via counter-adiabatic driving with the inclusion of the cost to perform the shortcut. We use two different metrics that incorporate the cost of shortcut-to-adiabaticity to define engine efficiency and experimentally analyze which one is more appropriate for the NMR platform. We found a significant improvement in the performance of the quantum Otto heat engine driven by shortcut-to-adiabaticity, as compared to the non-adiabatic heat engine.
• Abstract（参考訳）: 量子オットー熱エンジンの有限時間運転は、効率と出力パワーのトレードオフをもたらす。 このトレードオフ注意は、ショートカット・ツー・アディバチティティプロトコルを使用することで回避することができる。 我々は核磁気共鳴(NMR)量子プロセッサにスピン1/2原子核を用いた量子オットー熱エンジンを実験的に実装した。 本研究では,ショートカット・ツー・アディバチティ手法を用いて,ショートカットのコストを含む反アディバチティ・ドライビングを用いて,その性能について検討した。 我々は、エンジン効率を定義するためにショートカット・トゥ・アディバティティティのコストを取り入れた2つの異なるメトリクスを使用し、NMRプラットフォームにどちらがより適しているかを実験的に分析する。 非断熱機関と比較して, 短絡断熱により駆動される量子オットー熱機関の性能は著しく向上した。

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