論文の概要: Frictional work and entropy production in integrable and non-integrable spin chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.15941v1
• Date: Thu, 22 Jan 2026 13:24:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-23 21:37:20.608711
• Title: Frictional work and entropy production in integrable and non-integrable spin chains
• Title（参考訳）: 可積分および非可積分スピン鎖における摩擦加工とエントロピー生成
• Authors: Vishnu Muraleedharan Sajitha, Matthew J. Davis, L. A. Williamson,
• Abstract要約: 非可積分スピン鎖における摩擦作用は対角エントロピー生成によってよく説明できることを示す。 可積分性破壊は, 断熱限界における作業の抽出をいかに促進させるかを示すが, 十分な非断熱条件下での作業の抽出を低下させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The maximum work extractable from a quantum system is achieved when the system is driven adiabatically. Frictional work then quantifies the difference in work output between adiabatic and non-adiabatic driving. Here we show that frictional work in a non-integrable spin chain is well-described by the diagonal entropy production associated with the build up of quantum coherence. The relationship is characterized by an effective temperature of the final adiabatic state and holds for slow to moderate driving protocols. For fast protocols, the frictional work is instead described by the quantum relative entropy between the final non-adiabatic and adiabatic states. We compare our results to those obtained from an integrable spin chain, in which case the adiabatic state is no longer described by a single temperature. In this case, the frictional work is described by a sum of terms for each independent subspace of the spin chain, which are at different effective temperatures. We show how integrability breaking can enhance work extraction in the adiabatic limit, but degrade work extraction in sufficiently non-adiabatic regimes.
• Abstract（参考訳）: 量子系から抽出可能な最大作業は、システムが断熱的に駆動されるときに達成される。 摩擦的な作業は、断熱運転と非断熱運転の作業出力の差を定量化する。 ここでは、非可積分スピン鎖における摩擦作用が、量子コヒーレンスの蓄積に伴う対角角エントロピー生成によって十分に説明されていることを示す。 この関係は、最終断熱状態の有効温度を特徴とし、遅いから中程度の駆動プロトコルを保持する。 高速なプロトコルでは、摩擦作用は最後の非断熱状態と断熱状態の間の量子相対エントロピーによって記述される。 以上の結果と統合可能なスピン鎖から得られたものを比較すると, 断熱状態はもはや1つの温度で説明されない。 この場合、摩擦作用はスピン鎖の各独立部分空間の項の和で表され、これは異なる有効温度で表される。 可積分性破壊は, 断熱限界における作業の抽出をいかに促進させるかを示すが, 十分な非断熱条件下での作業の抽出を低下させる。

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