論文の概要: Surpassing Carnot efficiency with relativistic motion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11554v1
- Date: Fri, 15 Aug 2025 15:56:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-18 14:51:24.138423
- Title: Surpassing Carnot efficiency with relativistic motion
- Title（参考訳）: 相対論的運動によるカルノット効率の超越
- Authors: Dimitris Moustos, Obinna Abah,
- Abstract要約: 相対論的熱デバイスは、運動、量子場、熱力学の間の相互作用を理解するためのユニークなプラットフォームを提供する。
本研究では,Unruh-DeWitt量子ビット検出器を駆動する2量子SWAPヒートエンジンについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Relativistic thermal devices offer a unique platform for understanding the interplay between motion, quantum fields, and thermodynamics, revealing phenomena inaccessible to stationary systems. We consider a two-qubit SWAP heat engine whose working medium consists of inertially moving Unruh-DeWitt qubit detectors, each coupled to a scalar quantum field in thermal equilibrium at a distinct temperature. Relativistic motion causes the qubits to perceive frequency-dependent effective temperatures that are either hotter or colder than their respective reservoir temperature. We show that the relativistic temperature shift, perhaps the qubit velocity, can be harnessed as a thermodynamic resource to enhance the work output and the efficiency at maximum power of the heat engine. We derive a generalized second law for a heat engine with a moving working medium and demonstrate that it can exceed the standard Carnot bound defined by rest-frame temperatures.
- Abstract（参考訳）: 相対論的熱デバイスは、運動、量子場、熱力学の相互作用を理解するためのユニークなプラットフォームを提供し、静止系に到達できない現象を明らかにする。
本研究では, 熱平衡のスカラー量子場にそれぞれ異なる温度で結合した, 初期移動型Unruh-DeWitt量子ビット検出器からなる2量子SWAP熱エンジンについて考察する。
相対論的運動は、キュービットがそれぞれの貯水池温度よりも熱いか冷たい周波数依存の有効温度を知覚する。
熱機関の最大出力における作業出力と効率を高めるために, 相対論的温度変化, おそらくクビット速度を熱力学的資源として利用できることが示される。
熱機関の動作媒体を用いた一般化された第2法則を導出し, レストフレーム温度で定義された標準カルノー限界を超えることを実証する。
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