論文の概要: Cross-Spectral Reservoir Correlations as a Resource for Finite-Time Quantum Otto Engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30496v1
- Date: Mon, 31 Aug 2026 09:28:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.328826
- Title: Cross-Spectral Reservoir Correlations as a Resource for Finite-Time Quantum Otto Engines
- Title（参考訳）: 有限時間量子オットーエンジンの資源としてのクロススペクトル貯留層相関
- Abstract要約: 有限時間量子オットーエンジンにおいて, 縦-横-横-スペクトル共振器相関について検討した。
クロススペクトル相関は、加工媒体の集団とコヒーレンスを変化させ、熱力学的性能を変化させる。
これらの結果は、有限時間量子熱機械を制御するための追加資源として、対角圏外貯水池スペクトルを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.925787462168707
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the thermodynamic consequences of longitudinal-transverse cross-spectral reservoir correlations in a finite-time quantum Otto engine with a two-level working medium. Each reservoir couples through excitation-relaxation and dephasing channels whose fluctuations are characterized by a Hermitian positive-semidefinite spectral-density matrix, with the off-diagonal elements encoding their cross correlations. The finite-time isochoric dynamics is derived within the second-order time-convolutionless framework, without imposing the Markov limit at the outset, so that finite reservoir-memory effects can enter through time-dependent dissipative and reservoir-induced coherent contributions. The resulting dynamics is then recast in Bloch-vector form to construct the stroke-resolved cycle dynamics. At fixed auto-spectral densities, cross-spectral correlations modify the populations and coherences of the working medium and thereby its thermodynamic performance. Increasing the correlation strength can enhance the output power, with the enhancement controlled by the cross-spectral phase and characteristic frequency scale. The correlations also reshape the transient cycle-to-cycle evolution and the approach to periodic operation, while the limit-cycle efficiency remains fixed at the Otto value for the population-preserving unitary strokes considered here. These results establish off-diagonal reservoir spectra as an additional resource for controlling finite-time quantum thermal machines.
- Abstract（参考訳）: 有限時間量子オットーエンジンと2段加工媒体の縦-横-横-スペクトル関係の熱力学的結果について検討する。
各貯水池は励起緩和と劣化チャネルを通して結合し、その揺らぎはエルミート正半無限スペクトル密度行列によって特徴づけられる。
有限時間等時力学は、2階の時間-畳み込みの枠組み内で導出され、マルコフ極限を最初から含まないため、有限の貯水池メモリ効果は時間依存性の散逸と貯水池によるコヒーレントな寄与によってもたらされる。
結果として得られるダイナミクスはBloch-vector形式で再キャストされ、ストローク分解されたサイクルダイナミクスを構成する。
固定された自己スペクトル密度において、クロススペクトル相関は、加工媒体の集団とコヒーレンスを変化させ、熱力学的性能を変化させる。
相関強度の増大は、スペクトル間位相と特性周波数スケールによって制御され、出力パワーを高めることができる。
また, 集団保存単位ストロークのオットー値において, 周期的サイクル・ツー・サイクルの過渡的進化と周期的操作へのアプローチの相関性も保たれている。
これらの結果は、有限時間量子熱機械を制御するための追加資源として、対角圏外貯水池スペクトルを確立する。
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