論文の概要: Squeezing generation crossing a mean-field critical point: Work statistics, irreversibility and critical fingerprints

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11677v1
• Date: Mon, 20 Jan 2025 19:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:20:35.521262
• Title: Squeezing generation crossing a mean-field critical point: Work statistics, irreversibility and critical fingerprints
• Title（参考訳）: 平均フィールド臨界点を横断するスキーズ生成:仕事統計、不可逆性、および臨界指紋
• Authors: Fernando J. Gómez-Ruiz, Stefano Gherardini, Ricardo Puebla,
• Abstract要約: 本研究では,平均フィールドクリティカルシステムにおいて,鍵となる熱力学量に現れる臨界指紋について検討する。 有限時間サイクルにおける平均場臨界点の存在は、無限に遅い運転の極限においてさえ、一定の不可逆的な作業をもたらす。 負の可逆エントロピーに対応する負の作業値の観測確率は、システムが臨界点に近づいた時間に逆比例する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License:
• Abstract: Understanding the dynamical consequences of quantum phase transitions on thermodynamical quantities, such as work statistics and entropy production, is one of the most intriguing aspect of quantum many-body systems, pinpointing the emergence of irreversibility to critical features. In this work, we investigate the critical fingerprints appearing in these key thermodynamical quantities for a mean-field critical system undergoing a finite-time cycle, starting from a thermal state at a generic inverse temperature. In contrast to spatially extended systems, the presence of a mean-field critical point in a finite-time cycle leads to constant irreversible work even in the limit of infinitely slow driving. This links with the fact that a slow finite-time cycle results in a constant amount of squeezing, which enables us to derive analytical expressions for the work statistics and irreversible entropy, depending solely on the mean-field critical exponents and the functional form of the control parameter near the critical point. We find that the probability of observing negative work values, corresponding to negative irreversible entropy, is inversely proportional to the time the system remains near to the critical point, and this trend becomes less pronounced the lower the temperature of the initial thermal state. Finally, we determine the irreversibility traits under squeezing generation at zero-temperature using the relative entropy of coherence.
• Abstract（参考訳）: 作業統計やエントロピー生成のような熱力学量における量子相転移の動的結果を理解することは、量子多体系の最も興味深い側面の一つであり、臨界特徴に対する不可逆性の出現を示唆している。 本研究では,これらの重要な熱力学量に含まれる臨界指紋を,一般的な逆温度の熱状態から,有限時間サイクルで行う平均場臨界系に対して検討する。 空間的に拡張されたシステムとは対照的に、有限時間サイクルにおける平均場臨界点の存在は、無限に遅い運転の極限においてさえ、一定の不可逆的な作業をもたらす。 このことは、有限時間サイクルが遅いと、臨界点に近い平均場臨界指数と制御パラメータの機能形式にのみ依存して、作業統計と不可逆エントロピーに対する解析的表現を導出できる、一定量のスクイーズが生じるという事実とリンクしている。 負の非可逆エントロピーに対応する負の作業値の観測確率は、システムが臨界点に近づいた時間と逆比例し、この傾向は初期熱状態の温度の低下より顕著になる。 最後に、コヒーレンスの相対エントロピーを用いて、ゼロ温度でのスクイーズ生成における可逆性特性を決定する。

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