論文の概要: Extracting Work from Discrete Quantum Polytropic Processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.01811v1
- Date: Thu, 02 Jul 2026 07:25:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-03 19:45:08.720536
- Title: Extracting Work from Discrete Quantum Polytropic Processes
- Title（参考訳）: 離散量子多極性プロセスからの抽出
- Abstract要約: 我々は, システムバス相関, 浴槽非平衡, 残留相互作用エネルギーから, 異なる熱力学的ペナルティを解析的に分離した。
我々は,コヒーレントな非マルコフ系バス共振器の回収には準静電演算が必要であることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5145812785735093
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We establish an upper bound on extractable work for time-dependent, non-Markovian quantum heat engines operating with finite baths. This bound analytically isolates the distinct thermodynamic penalties arising from system-bath correlations, bath non-equilibrium, and residual interaction energy. Evaluating this framework operationally via a quantum polytropic cavity-optomechanical cycle, we demonstrate that maximal efficiency requires quasi-static operation to successfully harvest coherent, non-Markovian system-bath resonances. Conversely, optimising for maximum power enforces a strict finite-time regime. Under realistic hardware constraints, this acceleration necessitates larger discrete operational steps, where we expect Trotterisation errors to manifest as physical noise. Such noise would irreversibly suppress delicate quantum memory effects, forcing a collapse to the memoryless Markovian Otto limit. Coupled with the permanent energetic tax of switching finite-bath interactions, our results indicate that the exploitation of quantum memory resources and finite-power operation belong to different operational regimes.
- Abstract（参考訳）: 有限浴で動作する時間依存型非マルコフ量子熱機関の抽出可能な作業の上限を確立する。
この境界は、システムバス相関、浴槽非平衡、残留相互作用エネルギーから生じる異なる熱力学的ペナルティを解析的に分離する。
量子多極性キャビティ-オプトメカニカルサイクルを用いてこの枠組みを運用的に評価し、コヒーレントな非マルコフ系バス共鳴の回収に最大効率が準静電演算を必要とすることを示した。
逆に、最大電力の最適化は厳密な有限時間体制を強制する。
現実的なハードウェア制約の下では、このアクセラレーションはより大規模な個別の運用ステップを必要とします。
このようなノイズは、微妙な量子メモリ効果を不可逆的に抑制し、無記憶のマルコヴィアン・オットー極限に崩壊させる。
この結果から, 量子メモリ資源と有限パワー演算の活用は, 異なる運用形態に属することが示唆された。
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