論文の概要: Relativistic Quantum Thermal Machine: Harnessing Relativistic Effects to Surpass Carnot Efficiency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14183v1
• Date: Tue, 19 Aug 2025 18:17:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-21 16:52:41.240663
• Title: Relativistic Quantum Thermal Machine: Harnessing Relativistic Effects to Surpass Carnot Efficiency
• Title（参考訳）: 相対論的量子熱機械:カルノー効率に対する相対論的効果のハーネス
• Authors: Tanmoy Pandit, Pritam Chattopadhyay, Kaustav Chatterjee, Varinder Singh,
• Abstract要約: 運動は貯水池スペクトルのドップラー変換を誘導する。 我々は効率・パワー曲線の族を数値解析する。 ドップラーのリフォームは、熱エンジンと冷蔵庫の操作の境界を変える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate a three-level maser quantum thermal machine in which the system-reservoir interaction is modeled via Unruh-DeWitt type coupling, with one or both reservoirs undergoing relativistic motion relative to the working medium. Motion induces Doppler reshaping of the reservoir spectra, modifying energy-exchange rates and enabling operation beyond the Carnot efficiency at finite power. We numerically analyze families of efficiency-power curves and extract the analytic form of a generalized Carnot bound, which recovers the Carnot limit. In addition, Doppler reshaping alters the boundaries between heat-engine and refrigerator operation, making it possible to extract positive work even in the absence of a temperature gradient. These findings establish relativistic motion as a genuine thermodynamic resource.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, システム-貯留層相互作用をUnruh-DeWitt型結合によりモデル化した3レベルメーザー量子熱機械について検討した。 運動は貯水池スペクトルのドップラー変換を誘導し、エネルギー交換率を変更し、カルノー効率を超える有限パワーでの動作を可能にする。 我々は効率・パワー曲線の族を数値的に解析し、一般化カルノー境界の解析形式を抽出し、カルノー極限を回復する。 加えて、ドップラー整形は、熱エンジンと冷蔵庫の操作の境界を変更し、温度勾配がなくても正の作業を引き出すことができる。 これらの知見は、相対論的運動を真の熱力学資源として確立する。

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