論文の概要: Thermodynamics of Hamiltonian anyons with applications to quantum heat engines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19019v1
• Date: Wed, 26 Feb 2025 10:24:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-27 14:55:36.005458
• Title: Thermodynamics of Hamiltonian anyons with applications to quantum heat engines
• Title（参考訳）: ハミルトン異性体の熱力学と量子熱エンジンへの応用
• Authors: Joe Dunlop, Álvaro Tejero, Michalis Skotiniotis, Daniel Manzano,
• Abstract要約: トポロジカルエノンはボソンとフェルミオンの間を補間し、交換時に複雑な相を拾う。 最近の研究では、同様の統計的挙動がボゾンとフェルミオンの混合によって生じることが示されている。 我々は、対称状態の人口をハミルトニアンを生成する対称性によって促進または抑制することに基づく、そのような統計的エノンの代替的な実装を導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The behavior of a collection of identical particles is intimately linked to the symmetries of their wavefunction under particle exchange. Topological anyons, arising as quasiparticles in low-dimensional systems, interpolate between bosons and fermions, picking up a complex phase when exchanged. Recent research has demonstrated that similar statistical behavior can arise with mixtures of bosonic and fermionic pairs, offering theoretical and experimental simplicity. We introduce an alternative implementation of such statistical anyons, based on promoting or suppressing the population of symmetric states via a symmetry generating Hamiltonian. The scheme has numerous advantages: anyonic statistics emerge in a single particle pair, extending straightforwardly to larger systems; the statistical properties can be dynamically adjusted; and the setup can be simulated efficiently. We show how exchange symmetry can be exploited to improve the performance of heat engines, and demonstrate a reversible work extraction cycle in which bosonization and fermionization replace compression and expansion strokes. Additionally, we investigate emergent thermal properties, including critical phenomena, in large statistical anyon systems.
• Abstract（参考訳）: 同一粒子の集まりの挙動は、粒子交換の下での波動関数の対称性と密接に関連している。 低次元系の準粒子として生じるトポロジカルエノンは、ボソンとフェルミオンの間を補間し、交換時に複雑な相を拾う。 最近の研究では、同様の統計的挙動はボゾン対とフェルミオン対の混合によって起こり、理論的および実験的単純さをもたらすことが示されている。 我々は、対称状態の人口を、ハミルトニアンを生成する対称性によって促進または抑制することに基づく、そのような統計的エノンの代替的な実装を導入する。 このスキームには多くの利点があり、任意の音速統計は1つの粒子対に現れ、直接的により大きな系に拡張され、統計特性は動的に調整され、セットアップは効率的にシミュレートできる。 熱機関の性能向上のために, 交換対称性をどのように活用するかを示し, ボゾン化とフェルミオン化が圧縮と膨張ストロークに取って代わる可逆的な作業抽出サイクルを示す。 さらに, 臨界現象を含む創発的熱特性を, 大規模統計オニオン系で調査する。

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