論文の概要: The role of entropy production and thermodynamic uncertainty relations in the thermalization of open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.05072v1
• Date: Mon, 06 Oct 2025 17:48:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 16:53:00.03233
• Title: The role of entropy production and thermodynamic uncertainty relations in the thermalization of open quantum systems
• Title（参考訳）: 開量子系の熱化におけるエントロピー生成と熱力学的不確実性関係の役割
• Authors: Álvaro Tejero,
• Abstract要約: オープン量子系における加熱と冷却の間の非対称性は、非平衡力学の目印である。 本研究では, エントロピー生成速度の解析式を導出し, 加熱は, 冷却よりも高速な熱化を促進するエントロピー生成から始まることを示した。 量子TKURは、この非対称性を熱電流のゆらぎと結びつけ、より大きなエントロピー生成が揺らぎを抑制し、冷却よりも加熱を安定させることを示した。
• 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: The asymmetry between heating and cooling in open quantum systems is a hallmark of nonequilibrium dynamics, yet its thermodynamic origin has remained unclear. Here, we investigate the thermalization of a quantum system weakly coupled to a thermal bath, focusing on the entropy production rate and the quantum thermokinetic uncertainty relation (TKUR). We derive an analytical expression for the entropy production rate, showing that heating begins with a higher entropy production, which drives faster thermalization than cooling. The quantum TKUR links this asymmetry to heat current fluctuations, demonstrating that larger entropy production suppresses fluctuations, making heating more stable than cooling. Our results reveal the thermodynamic basis of asymmetric thermalization and highlight uncertainty relations as key to nonequilibrium quantum dynamics.
• Abstract（参考訳）: 開量子系における加熱と冷却の間の非対称性は非平衡力学の指標であるが、熱力学の起源はいまだ不明である。 本稿では, 熱浴に弱結合した量子系の熱化について検討し, エントロピー生成速度と量子熱力学的不確実性関係(TKUR)に着目した。 本研究では, エントロピー生成速度の解析式を導出し, 加熱は, 冷却よりも高速な熱化を促進するエントロピー生成から始まることを示した。 量子TKURは、この非対称性を熱電流のゆらぎと結びつけ、より大きなエントロピー生成が揺らぎを抑制し、冷却よりも加熱を安定させることを示した。 その結果、非対称熱化の熱力学的基礎を明らかにし、非平衡量子力学の鍵となる不確実性関係を明らかにする。

関連論文リスト

• Fundamental precision limits in finite-dimensional quantum thermal machines [1.9580473532948401]
  開量子熱機械の相対的分散と可観測物の期待に関する力学非依存境界を導出する。 本研究は,量子熱機械の精度に関する基礎的限界について考察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-10T07:54:12Z)
• Quantum Thermodynamics of Open Quantum Systems: Nature of Thermal Fluctuations [0.0]
  平均力のハミルトニアンによる開量子系の熱力学的挙動について検討する。 弱い結合状態と強い結合状態の両方を分析することで、環境相互作用が量子熱力学量に与える影響を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-31T13:18:06Z)
• Quantum relative entropy uncertainty relation [0.0]
  古典系では、電流のゆらぎはエントロピー生成の点で低い境界を持つ。 このアイデアを量子系に対して一般化し、量子相対エントロピーの観点から与えられる量子可観測物の不確実性に対する低い境界を求める。 本研究では, 量子エントロピー生成における量子熱力学的不確実性関係を得るために, 任意の力学および非熱環境に有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-15T18:58:51Z)
• Thermodynamics of adiabatic quantum pumping in quantum dots [50.24983453990065]
  2つのフェルミオンリードに接続された単一レベルの量子ドットである共鳴レベルモデルによる断熱量子ポンピングを考察する。 本研究では, このモデルについて, 点のエネルギーレベルと熱浴によるトンネル速度の変動を考慮した自己完結型熱力学記述法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T16:29:18Z)
• Gauge Quantum Thermodynamics of Time-local non-Markovian Evolutions [77.34726150561087]
  一般時間局所非マルコフマスター方程式を扱う。 我々は、電流とパワーを、古典的熱力学のようにプロセスに依存していると定義する。 この理論を量子熱機関に適用することにより、ゲージ変換が機械効率を変化させることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-06T17:59:15Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Open-system approach to nonequilibrium quantum thermodynamics at arbitrary coupling [77.34726150561087]
  熱浴に結合したオープン量子系の熱力学挙動を記述する一般的な理論を開発する。 我々のアプローチは、縮小された開系状態に対する正確な時間局所量子マスター方程式に基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-24T11:19:22Z)
• Coherences and the thermodynamic uncertainty relation: Insights from quantum absorption refrigerators [6.211723927647019]
  量子状態における熱力学の不確実性関係の妥当性について, 量子系コヒーレンスと熱電流変動の相互作用について検討した。 この結果から, 量子コヒーレント熱機械の性能評価には, 揺らぎが不可欠であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-30T03:15:27Z)
• Entropy production in the quantum walk [62.997667081978825]
  我々は、エントロピー生産の観点から、直線上の離散時間量子ウォークの研究に焦点をあてる。 コインの進化は、ある有効温度で格子とエネルギーを交換するオープンな2段階のシステムとしてモデル化できると論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-09T23:18:29Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。