論文の概要: An Information-Theoretic Bound on Thermodynamic Efficiency and the Generalized Carnot's Theorem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10762v1
• Date: Sun, 12 Apr 2026 18:13:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.205163
• Title: An Information-Theoretic Bound on Thermodynamic Efficiency and the Generalized Carnot's Theorem
• Title（参考訳）: 熱力学効率と一般化カルノーの理論に関する情報理論境界
• Authors: Anna Gabetti, Fabrizio Dolcini, Davide Girolami,
• Abstract要約: カーノットの限界よりもシャープな熱機関の効率に縛られる。 本研究では, 量子ドットとフェルミオン浴を結合したエンジンは, 準定常状態を超えて動作しても, 境界を達成可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We derive a bound on the efficiency of thermal engines that can be sharper than Carnot's limit. It is a function of statistical correlations between the engine internal state and Hamiltonian, can be saturated even in finite-time cycles, and applies to both classical and quantum engines. Specifically, the bound establishes the exact maximal efficiency of engines operating with multiple baths, tightening the upper limit set by Carnot's theorem. Then, we show that an engine made of a quantum dot coupled with fermionic baths can achieve the bound, even when operating beyond the quasistatic regime. The result provides a design principle for realistic energy harvesting machines.
• Abstract（参考訳）: カーノットの限界よりもシャープな熱機関の効率に縛られる。 エンジン内部状態とハミルトン状態の間の統計的相関の関数であり、有限時間サイクルでも飽和し、古典エンジンと量子エンジンの両方に適用できる。 具体的には、バウンドは複数の浴槽で作動するエンジンの正確な最大効率を確立し、カルノーの定理によって設定された上限を締め付ける。 次に, 量子ドットとフェルミオン浴を結合したエンジンは, 準静電状態を超えて動作しても, 境界を達成可能であることを示す。 その結果、現実的なエネルギー収穫機の設計原則が得られた。

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