論文の概要: 100 Particles Quantum Heat Engine: Exploring the Impact of Criticality on Efficiency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01469v1
• Date: Mon, 03 Feb 2025 16:03:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:58:38.089235
• Title: 100 Particles Quantum Heat Engine: Exploring the Impact of Criticality on Efficiency
• Title（参考訳）: 100粒子量子熱機関 : 臨界が効率に与える影響を探る
• Authors: Anass Hminat, Abdallah Slaoui, Brahim Amghar, Rachid Ahl Laamara,
• Abstract要約: 長距離Ising鎖を作用物質として用いた量子オットーサイクルの性能について検討する。 本研究では, 内部要因, 特にパワーロー指数, 粒子数, 高温および低温の貯水池温度が, システム動作にどう影響するかを検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum many-body systems present substantial technical challenges from both analytical and numerical perspectives. Despite these difficulties, some progress has been made, including studies of interacting atomic gases and interacting quantum spins. Furthermore, the potential for criticality to enhance engine performance has been demonstrated, suggesting a promising direction for future investigation. Here, we explore the performance of a quantum Otto cycle using a long-range Ising chain as the working substance. We consider an idealized cycle consisting of two adiabatic transformations and two perfect thermalizations, eliminating dissipation. Analyzing both engine and refrigerator modes, we investigate the influence of particle number, varied from $10$ to $100$, on efficiencies and behavior near the critical point of the phase transition, which we characterize using a scaling factor. We also examine how internal factors, specifically, the power-law exponent, the number of particles, and the hot and cold reservoir temperatures, affect the system's operation in different modes. Our results reveal that these factors have a different impact compared to their classical counterparts.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系は解析的・数値的両面から重要な技術的課題を提起する。 これらの困難にもかかわらず、原子ガスの相互作用や量子スピンの相互作用など、いくつかの進歩がなされている。 さらに,エンジン性能向上のための臨界性の可能性も示されており,今後の研究の方向性が示唆されている。 ここでは、長距離イジング鎖を作用物質として用いた量子オットーサイクルの性能について検討する。 2つの断熱変換と2つの完全熱化から成る理想化サイクルを考察し,散逸を排除した。 エンジンモードと冷凍機モードの両方を解析し,10ドルから100ドルまでの粒子数が相転移の臨界点付近の効率および挙動に与える影響を,スケーリング係数を用いて検討した。 また, 内部要因, 特にパワーロー指数, 粒子数, 高温および低温の貯水池温度が, システム動作にどう影響するかについても検討した。 以上の結果から,これらの要因が従来の要因と異なる影響があることが判明した。

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