論文の概要: Steady-state coherence in multipartite quantum systems: its connection with thermodynamic quantities and impact on quantum thermal machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03722v1
- Date: Thu, 06 Feb 2025 02:26:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:32:21.796235
- Title: Steady-state coherence in multipartite quantum systems: its connection with thermodynamic quantities and impact on quantum thermal machines
- Title（参考訳）: 多部量子系における定常コヒーレンス--熱力学量との関係と量子熱機械への影響
- Authors: Rui Huang, Q. Y. Cai, Farzam Nosrati, Rosario Lo Franco, Zhong-Xiao Man,
- Abstract要約: マルチパーティイト系の異なるサブシステム間における量子コヒーレンスの一意的な寄与と熱電流に対する寄与について検討する。
提案方式は, 冷蔵庫, エンジン, アクセルとして機能し, 構成設定に非常に敏感である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.793664087699155
- License:
- Abstract: Understanding how coherence of quantum systems affects thermodynamic quantities, such as work and heat, is essential for harnessing quantumness effectively in thermal quantum technologies. Here, we study the unique contributions of quantum coherence among different subsystems of a multipartite system, specifically in non-equilibrium steady states, to work and heat currents. Our system comprises two coupled ensembles, each consisting of $N$ particles, interacting with two baths of different temperatures, respectively. The particles in an ensemble interact with their bath either simultaneously or sequentially, leading to non-local dissipation and enabling the decomposition of work and heat currents into local and non-local components.We find that the non-local heat current, as well as both the local and non-local work currents,are linked to the system quantum coherence. We provide explicit expressions of coherence-related quantities that determine the work currents under various intrasystem interactions.Our scheme is versatile, capable of functioning as a refrigerator, an engine, and an accelerator, with its performance being highly sensitive to the configuration settings. These findings establish a connection between thermodynamic quantities and quantum coherence, supplying valuable insights for the design of quantum thermal machines.
- Abstract（参考訳）: 量子システムのコヒーレンスが仕事や熱などの熱力学量にどのように影響するかを理解することは、熱量子技術において量子性を効果的に活用するために不可欠である。
本稿では,多部構造系の異なるサブシステム,特に非平衡定常状態における量子コヒーレンス(量子コヒーレンス)の働きと熱電流に対する一意的な寄与について検討する。
このシステムは2つの結合したアンサンブルからなり、それぞれN$粒子で構成され、それぞれ異なる温度の2つの浴槽と相互作用する。
アンサンブル中の粒子は, 同時に, 連続的に浴槽と相互作用し, 非局所散逸を引き起こし, 作業電流と熱電流を局所および非局所成分に分解することができる。
我々は,様々なシステム内相互作用の下での作業電流を決定するコヒーレンス関連量の明示的な表現を提供する。我々のスキームは汎用的で,冷蔵庫,エンジン,アクセラレータとして機能し,その性能は設定設定に非常に敏感である。
これらの発見は、熱力学量と量子コヒーレンスとの関係を確立し、量子熱機械の設計に貴重な洞察を与える。
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