論文の概要: Equivalence of Discrete and Continuous Otto-Like Engines assisted by Catalysts: Mapping Catalytic Advantages from the Discrete to the Continuous Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.24253v1
• Date: Tue, 28 Oct 2025 10:05:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-29 15:35:37.009236
• Title: Equivalence of Discrete and Continuous Otto-Like Engines assisted by Catalysts: Mapping Catalytic Advantages from the Discrete to the Continuous Framework
• Title（参考訳）: 触媒による離散型および連続型オットー様エンジンの等価性:離散型から連続型フレームワークへの触媒的アドバンテージのマッピング
• Authors: Marcin Łobejko, Tanmoy Biswas, Michał Horodecki,
• Abstract要約: 離散二ストロークエンジンの触媒拡張は環状補助系を用いる。 離散的ユニタリ過程と熱化過程を相互作用ハミルトンおよびマルコフ散逸モデルにマッピングする。 この写像はオットーエンジンの最も単純な触媒拡張であり、連続状態における触媒強化を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The catalytic extension of a discrete two-stroke engine employs a cyclic auxiliary system - the catalyst - that remains decoupled from the baths and performs no work, yet enhances power and efficiency beyond the corresponding non-catalytic counterpart. Theoretical models of discrete engines are relatively easy to analyze but remain challenging for experimental implementation due to the required control over individual strokes. In contrast, externally driven engines that are simultaneously coupled to both heat baths - the so-called continuous engines - are more experimentally feasible. Here, we establish an equivalence between discrete and continuous machines, both with and without a catalyst, by mapping the discrete unitary processes and thermalization steps onto an interaction Hamiltonian and a Markovian model of dissipation. As a result, by replacing probability flows with probability currents, we construct an analogous continuous machine corresponding to previously demonstrated catalytic schemes that generalize Otto engines. We illustrate this mapping for the simplest catalytic extension of the Otto engine, demonstrating catalytic enhancement in the continuous regime.
• Abstract（参考訳）: 離散二ストロークエンジンの触媒拡張は、循環補助システム(触媒)を使用し、浴槽から切り離されたまま作業を行わないが、対応する非触媒エンジンよりもパワーと効率を高める。 離散エンジンの理論モデルは比較的容易に解析できるが、個々のストロークの制御を必要とするため、実験的な実装には依然として困難である。 対照的に、両方の熱浴(いわゆる連続エンジン)と同時に結合される外部駆動エンジンは、より実験的に実現可能である。 ここでは、離散ユニタリ過程と熱化ステップを相互作用ハミルトニアンおよびマルコフ散逸モデルにマッピングすることにより、触媒の有無にかかわらず、離散マシンと連続マシンの同値性を確立する。 その結果、確率流を確率電流に置き換えることで、オットーエンジンを一般化する以前に実証された触媒スキームに対応する類似の連続機械を構築する。 この写像はオットーエンジンの最も単純な触媒拡張であり、連続状態における触媒強化を示す。

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