論文の概要: Universal efficiency boost in prethermal quantum heat engines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02044v1
• Date: Wed, 02 Apr 2025 18:04:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-04 19:36:42.406940
• Title: Universal efficiency boost in prethermal quantum heat engines
• Title（参考訳）: 予熱量子熱機関における普遍的効率向上
• Authors: Alberto Brollo, Adolfo del Campo, Alvise Bastianello,
• Abstract要約: 断熱限界近くの熱機関は熱平衡で作動媒体を仮定する。 熱化を妨げる保存法則は、エキゾチックな定常相における予熱を引き起こす。 追加の保存法則は正の温度で効率を低下させるが、負の温度のレギュレーションではそれを高める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Heat engines near the adiabatic limit typically assume a working medium at thermal equilibrium. However, quantum many-body systems often showcase conservation laws that hinder thermalization, leading to prethermalization in exotic stationary phases. This work explores whether prethermalization enhances or reduces engine efficiency. We investigate Otto cycles in quantum systems with varying numbers of conserved quantities. We find that additional conservation laws reduce efficiency at positive temperatures, but enhance it in regimes of negative temperatures. Our findings stem from general thermodynamic inequalities for infinitesimal cycles, and we provide evidence for integrable models undergoing finite cycles using the theoretical framework of Generalized Hydrodynamics. The relevance of our results for quantum simulators is also discussed.
• Abstract（参考訳）: 断熱限界に近い熱エンジンは通常、熱平衡で動く媒体を仮定する。 しかし、量子多体系は、しばしば熱化を妨げる保存則を示し、エキゾチックな定常相の予熱を引き起こす。 本研究は, 予熱によりエンジンの効率が向上するか, 低下するかを考察する。 保存量の異なる量子系におけるオットーサイクルについて検討する。 追加の保存法則は正の温度で効率を低下させるが、負の温度のレギュレーションではそれを高める。 我々の発見は、無限小サイクルの一般的な熱力学不等式に起因し、一般化流体力学の理論的枠組みを用いて有限サイクルを経る可積分モデルの証拠を提供する。 また, 量子シミュレータにおける実験結果の妥当性についても考察した。

関連論文リスト

• Thermodynamic Roles of Quantum Environments: From Heat Baths to Work Reservoirs [49.1574468325115]
  量子熱力学における環境は通常、熱浴の役割を担う。 同じモデルでは、環境が3つの異なる熱力学的役割を担っていることが示される。 環境の正確な役割は結合の強さと構造によって決定される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-01T15:39:06Z)
• Entropy production and efficiency enhancement in quantum Otto engines operating at negative temperatures [0.0]
  周期的古典的および量子熱機械は、ストロークが準静的に実行されるときに高い効率を示す。 本研究では,この反直感的動作を説明するために,エントロピー生成と摩擦加工の概念を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-03T00:59:56Z)
• Many-body quantum heat engines based on free-fermion systems [0.0]
  自由フェルミオン系に基づく不完全量子多体オットーエンジンの性能について検討する。 様々なモデルパラメータの関数としての最適作業点の出現について論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-18T10:41:38Z)
• Thermodynamics and Fluctuations in Quantum Heat Engines under Reservoir Squeezing [7.109424824240926]
  貯水池のスクイージングは, 熱力学的効率とパワーを高めることにより, 性能を著しく向上させることを示した。 この量子熱エンジンを実現するための実験的スキームは、トラップされた40Ca$+$イオンを含む単一電子スピンを用いて提案される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-13T11:15:31Z)
• Gauge Quantum Thermodynamics of Time-local non-Markovian Evolutions [77.34726150561087]
  一般時間局所非マルコフマスター方程式を扱う。 我々は、電流とパワーを、古典的熱力学のようにプロセスに依存していると定義する。 この理論を量子熱機関に適用することにより、ゲージ変換が機械効率を変化させることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-06T17:59:15Z)
• Maximum entropy quantum state distributions [58.720142291102135]
  我々は、保存された量の完全な分布に関する伝統的な熱力学と条件を超える。 その結果、熱状態からの偏差が広い入力分布の極限でより顕著になる量子状態分布が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-23T17:42:34Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to state synthesis and quantum Otto cycles [68.8204255655161]
  貯水池工学(Reservoir engineering)は、消散と脱コヒーレンス(decoherence)を障害というよりはむしろ道具として扱う、注目すべきタスクである。 トラップイオンの1次元高調波運動のための貯水池工学を実装するための衝突モデルを構築した。 複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-26T08:32:39Z)
• Suppressing coherence effects in quantum-measurement based engines [5.363106329253996]
  本稿では, 量子射影測定による量子エンジンの熱力学を記述するための普遍的な枠組みを提案する。 本研究では, 標準熱水貯留層をプロジェクティブな測定操作で置き換えることで, 量子エンジンの性能が向上することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-18T06:51:26Z)
• Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
  温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。 本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z)
• Quantum thermodynamically consistent local master equations [0.0]
  局所マスター方程式は、顕微鏡モデルに頼らずに熱力学とその法則と整合性を示す。 複数の浴槽に接する量子系を考察し, 総エネルギー, 熱電流, エントロピー生成速度に対する関連する寄与を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-11T14:53:36Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。