論文の概要: Boosting Thermodynamic Efficiency with Quantum Coherence of Phaseonium Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.02353v1
• Date: Tue, 02 Sep 2025 14:18:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:04.058779
• Title: Boosting Thermodynamic Efficiency with Quantum Coherence of Phaseonium Atoms
• Title（参考訳）: 相オン原子の量子コヒーレンスによる昇温熱力学効率
• Authors: Federico Amato, Gerardo Adesso, Massimo G. Palma, Salvatore Lorenzo, Rosario Lo Franco,
• Abstract要約: 本稿では、コヒーレントに調製された3レベル原子の相オンガスを動力とする量子エンジンの現実的な実装について述べる。 本研究は,コヒーレンス駆動量子エンジンの動作可能性と将来の熱力学応用の可能性を示すものである。
• 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 present a realistic implementation of a quantum engine powered by a phaseonium gas of coherently prepared three-level atoms -- where quantum coherence acts as a thermodynamic resource. Using a collision model framework for phaseonium-cavity interactions and cavity optomechanics, we construct a full engine cycle based on two non-thermal reservoirs, each characterized by coherence-induced effective temperatures. This configuration enhances the efficiency of a simple optomechanical engine operating beyond standard thermal paradigms. We further address scalability by coupling a second cavity in cascade configuration, where the same phaseonium gas drives both cycles. Our results demonstrate the operational viability of coherence-driven quantum engines and their potential for future thermodynamic applications.
• Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンスが熱力学的資源として機能する、コヒーレントに調製された3レベル原子の相同ガスを動力とする量子エンジンの現実的な実装を提案する。 位相-キャビティ相互作用と空洞光学の衝突モデルフレームワークを用いて,コヒーレンスにより誘導される有効温度を特徴とする2つの非熱水貯留層に基づくフルエンジンサイクルを構築した。 この構成により、標準的な熱パラダイムを超えて動作する単純なオプトメカニカルエンジンの効率が向上する。 また, 2次キャビティをカスケード構成で結合することで, 同じ相転移ガスが両方のサイクルを駆動する拡張性についても検討する。 本研究は,コヒーレンス駆動量子エンジンの動作可能性と将来の熱力学応用の可能性を示すものである。

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