論文の概要: Work and heat exchanged during sudden quenches of strongly coupled quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19418v1
• Date: Wed, 26 Feb 2025 18:59:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-27 14:55:32.174208
• Title: Work and heat exchanged during sudden quenches of strongly coupled quantum systems
• Title（参考訳）: 強結合量子系の急激なクエンチにおける仕事と熱交換
• Authors: Zohreh Davoudi, Christopher Jarzynski, Niklas Mueller, Greeshma Oruganti, Connor Powers, Nicole Yunger Halpern,
• Abstract要約: 量子系の内部エネルギーの3つの定義を強結合条件下で検討する。 本研究は, ハミルトニアンが突然変化する共通過程であるクエンチに焦点をあてる。 この結果は強い結合量子系における熱力学量の研究を導く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: How should one define thermodynamic quantities (internal energy, work, heat, etc.) for quantum systems coupled to their environments strongly? We examine three (classically equivalent) definitions of a quantum system's internal energy under strong-coupling conditions. Each internal-energy definition implies a definition of work and a definition of heat. Our study focuses on quenches, common processes in which the Hamiltonian changes abruptly. In these processes, the first law of thermodynamics holds for each set of definitions by construction. However, we prove that only two sets obey the second law. We illustrate our findings using a simple spin model. Our results guide studies of thermodynamic quantities in strongly coupled quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子系が環境に強く結合する熱力学量(内部エネルギー、仕事、熱など)をどのように定義すべきか。 量子系の内部エネルギーの3つの(古典的に等価な)定義を強い結合条件下で検討する。 各内部エネルギーの定義は、仕事の定義と熱の定義を意味する。 本研究は, ハミルトニアンが突然変化する共通過程であるクエンチに焦点をあてる。 これらの過程において、熱力学の最初の法則は、構成による各定義の集合に対して成り立つ。 しかし、第2法則に従うのは2つの集合のみである。 簡単なスピンモデルを用いて本研究の成果を述べる。 この結果は強い結合量子系における熱力学量の研究を導く。

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