論文の概要: Relativistic quantum Otto engine driven by the circular Unruh effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20928v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 15:41:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:58.185105
• Title: Relativistic quantum Otto engine driven by the circular Unruh effect
• Title（参考訳）: 円アンルー効果により駆動される相対論的量子オットーエンジン
• Authors: Rudra Prosad Sarkar, Arnab Mukherjee, Sunandan Gangopadhyay,
• Abstract要約: 古典オットーエンジンの相対論的量子近似の新しい枠組みを提案する。 我々は、キュービットの応答関数が、キュービットの軌道の存在によって著しく修正されるのを観察する。 本結果は, エンジンの作業出力を決定する上で, 円軌道が重要な役割を担っていることを強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10713888959520207
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we present a new framework for a relativistic quantum analouge of the classical Otto engine. Considering a single qubit as the working substance, we analyse its interaction with a massless quantum scalar field while undergoing two half-circular rotations at ultra-relativistic velocities. The quantum vacuum serves as a thermal bath through the Unruh effect induced due to the acceleration from the circular motions. We observe that the response function of the qubit gets significantly modified by the presence of the qubit's trajectory. Analysing the transition probability behaviour, we find that in the high-acceleration regime, it asymptotically approaches a constant value, determined solely by the properties of the correlation function. Furthermore, our results emphasize the crucial role of the circular trajectory in determining the engine's work output. In particular, the extracted work increases with detector acceleration and approaches an asymptotic limit in the high-acceleration regime. Notably, the efficiency of this model remains unaffected by the circular motion and is consistent with previously studied models.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,古典オットーエンジンの相対論的量子解析のための新しい枠組みを提案する。 作用物質として1量子ビットを考えると、超相対論的速度で2つの半円回転をしながら、質量を持たない量子スカラー場との相互作用を分析する。 量子真空は、円運動からの加速度によって誘導されるウンルー効果を通じて熱浴として機能する。 我々は、キュービットの応答関数が、キュービットの軌道の存在によって著しく修正されるのを観察する。 遷移確率の挙動を解析すると、高加速度状態においては、相関関数の特性によってのみ決定される定値に漸近的に近づくことが分かる。 さらに, 本研究は, エンジンの作業出力を決定する上で, 円軌道が重要な役割を担っていることを強調した。 特に、抽出された作業は検出器加速とともに増加し、高加速状態における漸近的限界に近づいた。 特に、このモデルの効率は円運動の影響を受けず、以前に研究されたモデルと一致している。

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