論文の概要: Quantum vs Classical Thermal Transport at Low Temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.14027v1
• Date: Wed, 17 Sep 2025 14:29:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-18 18:41:50.87449
• Title: Quantum vs Classical Thermal Transport at Low Temperatures
• Title（参考訳）: 低温における量子対古典的熱輸送
• Authors: Zhixing Zou, Jiangbin Gong, Jiao Wang, Giulio Casati, Giuliano Benenti,
• Abstract要約: この研究は、量子力学が低温の熱輸送にどのように影響するかを理解することを目的としている。 簡単なパラダイムモデルにより, 負微分熱抵抗(NDTR)の出現を明らかにする。 対照的に、リンドブラッドマスター方程式によって扱われるモデルの量子バージョンは、NDTRを示さない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.247208534818538
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This work aims to understand how quantum mechanics affects heat transport at low temperatures. In the classical setting, by considering a simple paradigmatic model, our simulations reveal the emergence of Negative Differential Thermal Resistance (NDTR): paradoxically, increasing the temperature bias by lowering the cold bath temperature reduces the steady-state heat current. In sharp contrast, the quantum version of the model, treated via a Lindblad master equation, exhibits no NDTR: the heat current increases monotonically with thermal bias. This marked divergence highlights the fundamental role of quantum effects in low-temperature thermal transport and underscores the need to reconsider classical predictions when designing and optimizing nanoscale thermal devices.
• Abstract（参考訳）: この研究は、量子力学が低温の熱輸送にどのように影響するかを理解することを目的としている。 古典的な環境では, 簡単なパラダイムモデルを用いて, 負の微分熱抵抗(NDTR)の出現を明らかにし, 常温浴温度を下げることで温度バイアスを増大させることにより定常的な熱電流を減少させる。 対照的に、リンドブラッドマスター方程式によって扱われるモデルの量子バージョンはNDTRを示さず、熱電流は熱バイアスとともに単調に増加する。 この顕著なばらつきは、低温熱輸送における量子効果の基本的な役割を強調し、ナノスケール熱デバイスの設計と最適化において古典的な予測を再考する必要性を強調している。

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