論文の概要: Quantum spin-heat engine with trapped ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.03057v1
- Date: Tue, 03 Feb 2026 03:32:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-04 18:37:15.224879
- Title: Quantum spin-heat engine with trapped ions
- Title（参考訳）: イオンを閉じ込めた量子スピン熱エンジン
- Authors: André R. R. Carvalho, Liam J. McClelland, Erik W. Streed, Joan Vaccaro,
- Abstract要約: 本稿では,バッカロ,バーネット,ライトらのスピンヒートエンジン(SHE)のイオントラップ実装を提案する。
SHEは、まず、仕事の抽出段階において熱エネルギー貯水池からの熱を、近接エネルギーの縮退したスピン状態を持つ2つの光子ラマン遷移共振器を介して光学的作業に変換する。
SHEは、2つの熱貯水池を必要とする従来のパラダイムを超えて動作する熱エンジンの実証に向けた重要な第一歩である。
- 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 propose an ion-trap implementation of the Vaccaro, Barnett and Wright et al. spin-heat engine (SHE); a hypothetical engine that operates between energy and spin thermal reservoirs rather than two energy reservoirs. The SHE operates in two steps: first, in the work extraction stage, heat from a thermal energy reservoir is converted into optical work via a two photon Raman transition resonant with close-to energy degenerate spin states; second, the internal spin states are brought back to their initial state via non-energetic information erasure using a spin reservoir. The latter incurs no energy cost, but rather the reset occurs at the cost of angular momentum from a spin bath that acts as the thermal spin reservoir. The SHE represents an important first step toward demonstrating heat engines that operate beyond the conventional paradigm of requiring two thermal reservoirs, paving the way to harness quantum coherence in arbitrary conserved quantities via similar machines.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2つのエネルギー貯水池ではなく,エネルギーとスピン熱貯水池の間を駆動する仮説エンジンである,バッカロ,バーネット,ライトらスピンヒートエンジン(SHE)のイオントラップ実装を提案する。
SHEは、作業抽出段階では、熱エネルギー貯水池からの熱は、近接エネルギーの縮退したスピン状態を持つ2光子ラマン遷移共振器を介して光学的作業に変換され、第2に、スピン貯水池を用いた非エネルギー情報消去により、内部スピン状態は初期状態に戻される。
後者はエネルギーコストは発生しないが、熱スピン貯水池として機能するスピン浴から角運動量のコストでリセットされる。
SHEは、2つの熱貯水池を必要とする従来のパラダイムを超えて動作する熱エンジンを実証するための重要な第一歩であり、同様の機械を介して任意の保存量で量子コヒーレンスを利用する方法を確立している。
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