論文の概要: Photon condensation from thermal sources and the limits of heat engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.19128v1
- Date: Fri, 25 Jul 2025 10:09:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-28 16:16:48.914676
- Title: Photon condensation from thermal sources and the limits of heat engines
- Title(参考訳): 熱源からの光子凝縮と熱機関の限界
- Authors: Luisa Toledo Tude, Emily Haughton, Paul R. Eastham,
- Abstract要約: 染料充填マイクロキャビティの凝縮に必要な条件について検討した。
凝縮が現れる閾値ポンプ温度は熱力学の第2法則により決定されることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The trapping and cooling of photon gases in microcavities has been used to create Bose-Einstein condensates. We investigate the conditions required for condensation in dye-filled microcavities, with photon populations created either by driving a transition of the dye or by coupling to an external thermal photon reservoir such as sunlight. We show that the threshold pump temperature, above which condensation appears, is determined by the second law of thermodynamics. The minimum achievable threshold is that of a reversible three-level heat engine, which we show arises in the dye-pumped case, and for the external pumping of a two-level cavity. For a many-level cavity condensation occurs at a similar but higher temperature. The increase is attributed to irreversible heat transfers and the associated entropy production.
- Abstract(参考訳): マイクロキャビティにおける光子ガスのトラップと冷却は、ボース=アインシュタイン凝縮体を生成するために用いられている。
本研究では, 染料充填マイクロキャビティの凝縮に必要な条件について検討し, 光子集団は染料の遷移を駆動するか, 日光などの外部熱光子貯留層に結合することによって生成する。
凝縮が現れる閾値ポンプ温度は熱力学の第2法則により決定されることを示す。
達成可能な最低限の閾値は可逆的な3段熱機関であり,2段キャビティの外部汲み上げに有効である。
多層キャビティ凝縮は、同じだが高い温度で起こる。
この増加は、不可逆的な熱伝達と関連するエントロピー生成に起因する。
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