論文の概要: Anti-Zeno boost in an autonomous quantized-piston thermal machine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.15899v1
• Date: Sun, 16 Aug 2026 19:25:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.463085
• Title: Anti-Zeno boost in an autonomous quantized-piston thermal machine
• Title（参考訳）: 自律型量子化ピストン熱機械におけるアンチゼノアップ
• Abstract要約: 量子熱機械の反ゼノ増強は、外部古典場によって駆動される作動流体に対して確立されている。 本研究では,2レベル作動流体を量子化調和ピストンに結合する自律熱機械について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Anti-Zeno enhancement of quantum heat machines has been established for working fluids driven by an external classical field, but whether the same quantum advantage survives when a quantized piston replaces the classical drive has remained open. Here we study an autonomous thermal machine in which a two-level working fluid is coupled to a quantized harmonic piston and to two spectrally separated reservoirs, without external modulation. We derive a finite-time master equation for the resulting carrier and sideband channels, whose rates interpolate between the Zeno, anti-Zeno, and Markovian regimes as the coupling time is varied. For an initially coherent piston, the machine charges the piston and generates more ergotropy than the Markovian reference in the anti-Zeno window. Reversing the same retained channels turns the device into a finite-resource refrigerator with enhanced cooling. The anti-Zeno effect therefore increases the rate of operation while leaving the underlying carrier and sideband energy ratios unchanged. These channel ratios remain consistent with the usual Carnot bounds over the operating regimes considered here. Our results establish finite-time reservoir sampling as a mechanism for enhancing autonomous thermal-machine operation with a quantized piston, without external modulation.
• Abstract（参考訳）: 量子熱機械の反ゼノの強化は、外部の古典的な磁場によって駆動される流体に対して確立されているが、量子化されたピストンが古典的な駆動に取って代わる場合、同じ量子上の利点が残るかどうかは未定である。 本稿では,2レベル作動流体を量子化調和ピストンとスペクトル分離された2つの貯水池に結合する自律熱機械について,外部変調なしで検討する。 得られたキャリアチャネルとサイドバンドチャネルに対して有限時間マスター方程式を導出し、結合時間が変化するにつれて、Zeno, anti-Zeno, and Markovian regimesの間を補間する。 初期コヒーレントピストンの場合、この機械はピストンをチャージし、反ゼノ窓のマルコフ参照よりもエルゴトロピーを生成する。 同じチャンネルを逆転すると、冷却が強化された有限リソースの冷蔵庫になる。 したがって、抗ゼノ効果は、基礎となるキャリアとサイドバンドエネルギー比を一定に保ちながら、操作率を増加させる。 これらのチャネル比は、ここで考慮された通常のカルノット境界と一致している。 その結果, 外部変調を伴わずに, 量子化ピストンを用いた自律型熱機械運転の強化機構として, 有限時間貯留サンプリングが確立された。

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