論文の概要: Ergotropy-Based Quantum Thermodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07200v2
- Date: Fri, 11 Apr 2025 12:47:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-14 10:55:30.282994
- Title: Ergotropy-Based Quantum Thermodynamics
- Title(参考訳): エルゴトロピーに基づく量子熱力学
- Authors: J. M. Z. Choquehuanca, P. A. C. Obando, M. S. Sarandy, F. M. de Paula,
- Abstract要約: 我々は、平均熱とフォン・ノイマンエントロピーの間の強い接続を提供する量子熱力学のエルゴトロピーに基づく定式化を導入する。
応用として、平均熱はユニタリ写像の一般的な非マルコビニティ測度として用いられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: We introduce an ergotropy-based formulation of quantum thermodynamics, which provides a strong connection between average heat and von Neumann entropy. By adopting this formulation, we can reinterpret the infinitesimal average heat in terms of the infinitesimal change of the passive state associated with the density operator behind the quantum dynamics. Such as entropy, this leads to a heat concept that is invariant under passive state transformations. As an application, the average heat can be used as a general non-Markovinity measure for unital maps. Moreover, a positive-semidefinite temperature naturally emerges in an out-of-equilibrium ergotropy-based scenario. Concerning the infinitesimal average work, it arises as the infinitesimal variation of ergotropy, as well as an extra passive work contribution in the case of a time-dependent Hamiltonian. As illustrations, we consider the thermodynamics of a single-qubit open system in the cases of generalized amplitude-damping and phase-damping channels.
- Abstract(参考訳): 我々は、平均熱とフォン・ノイマンエントロピーの間の強い接続を提供する量子熱力学のエルゴトロピーに基づく定式化を導入する。
この定式化を採用することで、量子力学の背後にある密度演算子に関連する受動的状態の無限小変化の観点から、無限小平均熱を再解釈することができる。
エントロピーのような熱の概念は、受動的状態変換の下で不変である。
応用として、平均熱はユニタリ写像の一般的な非マルコビニティ測度として用いられる。
さらに、正の半無限温度は、不平衡エルゴトロピーに基づくシナリオで自然に現れる。
無限小平均的な仕事に関して、これはエルゴトロピーの無限小変動として現れ、時間依存ハミルトニアンの場合、余分なパッシブな仕事の寄与である。
図示として、一般化振幅減衰チャネルや位相減衰チャネルの場合の単一量子開系の熱力学について考察する。
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