論文の概要: Role of Asymmetry in the Performance Optimization of a Relativistic Quantum Otto Engine
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10651v1
- Date: Sun, 12 Apr 2026 13:58:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.152011
- Title: Role of Asymmetry in the Performance Optimization of a Relativistic Quantum Otto Engine
- Title（参考訳）: 相対論的量子オットーエンジンの性能最適化における非対称性の役割
- Authors: Monika, Shishram Rebari,
- Abstract要約: 我々は、非対称性が相対論的量子オットーエンジンの性能に与える影響を分析する。
このサイクルの2つの断熱過程に非対称性を付与することにより、突然の圧縮と突然の膨張の異なるシナリオを得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.936331223824116
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present an analytical study of the relativistic quantum Otto cycle driven by a time-dependent harmonic oscillator. By imposing an asymmetry on the two adiabatic processes of this cycle, we obtain distinct scenarios of sudden compression and sudden expansion, and analyze how asymmetry affects the performance of the relativistic quantum Otto engine. By leveraging the Omega function as a unified performance metric, we analytically characterize the efficiency in both scenarios. Our findings demonstrate that the efficiency approaches unity in the sudden compression case, while it is restricted to one-half for the sudden expansion case. Furthermore, we investigate the impact of increasing oscillator velocity on the extracted work and identify parameter regimes where either sudden compression or sudden expansion dominates. Additionally, we examine the optimal operating point using parametric efficiency-work plots, whose loop-shaped structure shows that increasing oscillator velocity enhances both work output and efficiency. Finally, through a detailed phase diagram analysis of the Otto cycle, we observe that the operational region corresponding to the engine mode expands with increasing oscillator velocity, while the refrigeration regime shrinks correspondingly.
- Abstract（参考訳）: 時間依存型高調波発振器によって駆動される相対論的量子オットーサイクルの解析的研究を行う。
このサイクルの2つの断熱過程に非対称性を付与することにより、突然の圧縮と突然の膨張の異なるシナリオを求め、非対称性が相対論的量子オットーエンジンの性能にどのように影響するかを分析する。
Omega関数を統一的なパフォーマンス指標として活用することにより、両方のシナリオで効率を解析的に特徴付ける。
以上の結果から, 急激な圧縮症例では効率が一元化に近づき, 急激な膨張症例では1/半に制限されていることが明らかとなった。
さらに, 発振器速度の増大が抽出作業に与える影響について検討し, 急激な圧縮あるいは急激な膨張が支配するパラメータ構造を同定する。
さらに, パラメトリックな効率・作業プロットを用いて最適動作点について検討し, ループ形状の構造は振動子速度の増加が作業出力と効率の両方を高めることを示す。
最後に,オットーサイクルの詳細な位相図解析により,エンジンモードに対応する動作領域が発振器速度の増加とともに拡大するのに対して,冷凍状態はそれに応じて縮小することを示した。
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