論文の概要: Unlocking thermodynamic multitasking: Exploring the functioning of two-qubit engines through coherence and entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04986v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 15:05:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-10 14:56:14.344989
• Title: Unlocking thermodynamic multitasking: Exploring the functioning of two-qubit engines through coherence and entanglement
• Title（参考訳）: アンロック熱力学マルチタスキング:コヒーレンスと絡み合いによる2キュービットエンジンの機能探索
• Authors: Hachem Tarif, Abdallah Slaoui, Rachid Ahl Laamara,
• Abstract要約: 近年, 熱機関としての2キュービット系の運転における絡み合いの役割について検討している。 2つの熱浴と環境への直接散逸で同じ2量子系モデルを操作することの影響について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Recent studies have investigated the role of entanglement in the operation of a two-qubit system as a heat engine, showing that work can be extracted from a single heat bath without direct heat dissipation between the two-qubit system and the cold bath (2021 Phys. Rev. Lett, 126, 120605). In this work, we explore the impact of operating the same two-qubit system model with two heat baths and direct dissipation to the environment by applying both a local and a global Markovian master equation. The addition of a second heat bath enables the system to operate in different modes depending on the initial quantum state. We examine the temporal behavior of concurrence entanglement and quantum coherence, analyzing their observable roles in transitions between various operational regimes. Additionally, we investigate the evolution of information flow throughout the working cycle of the two-qubit system, focusing on the influence of individual and collective decoherence on the system's efficiency and operational modes. We identify the optimal parameter regions for the engine and refrigerator modes to achieve maximum performance. Finally, we investigate the effect of coherence outside the system on its thermodynamic quantities.
• Abstract（参考訳）: 近年, 熱機関としての2キュービット系の動作における絡み合いの役割を調べた結果, 2キュービット系と冷たい浴との間に直接放熱することなく, 単一の熱浴から作業が抽出できることが判明した(2021 Phys. Rev. Lett, 126, 120605)。 本研究では,局所的および大域的マルコフマスター方程式を適用することにより,同じ2量子系モデルを2つの熱浴で運用し,環境への直接散逸に与える影響を考察する。 第2熱浴の追加により、システムは初期量子状態に応じて異なるモードで動作することができる。 コンカレンス・エンタングルメントと量子コヒーレンスの時間的挙動を考察し、様々な運用体制間の遷移におけるそれらの観測可能な役割を解析する。 さらに,2キュービットシステムの作業サイクルにおける情報フローの進化について検討し,システムの効率性と運用モードに対する個人的および集団的非一貫性の影響に着目した。 最大性能を達成するために,エンジンと冷凍機モードの最適パラメータ領域を同定する。 最後に,システム外におけるコヒーレンスが熱力学量に及ぼす影響について検討する。

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