論文の概要: Unbounded Work Extraction and Zero Work Fluctuations in a Super-Carnot Otto Information Engine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22831v1
• Date: Sat, 19 Sep 2026 07:07:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.568556
• Title: Unbounded Work Extraction and Zero Work Fluctuations in a Super-Carnot Otto Information Engine
• Title（参考訳）: スーパーカーノットオットー情報エンジンにおける非有界作業抽出とゼロ作業変動
• Abstract要約: 我々は2つの連続マックスウェルのデーモンを量子オットーサイクルに導入し、オットー情報エンジン(OIE)を形成する。 我々は,OIEの作業出力がエネルギーレベルギャップにのみ依存していることを示し,作業変動を排除しつつ任意の作業抽出を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.134516403101875
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Generally, the work output of stochastic heat engines is governed by the stochastic trajectory distribution and the energy spectrum. Because the trajectory distribution depends on the thermal reservoir temperatures, the work output is not only constrained by temperature but is also susceptible to thermal fluctuations. To address these limitations, we introduce two continuous Maxwell's demons into a quantum Otto cycle, forming an Otto information engine (OIE). We demonstrate that the work output of the OIE depends solely on the energy level gap, enabling arbitrary work extraction while eliminating work fluctuations, thereby ensuring cycle-to-cycle identical work output. Furthermore, we show that the engine's efficiency can surpass the standard Carnot efficiency even after accounting for the energy cost of demon's memory erasure. Finally, we show that the OIE can deliver superior output power even when the demon's measurement time is taken into account, and the corresponding Monte Carlo simulation has been executed.
• Abstract（参考訳）: 一般に、確率的熱エンジンの作業出力は、確率的軌道分布とエネルギースペクトルによって制御される。 軌道分布は温度温度に依存するため、作業出力は温度に制約されるだけでなく、熱ゆらぎにも影響される。 これらの制限に対処するため、2つの連続するマクスウェルのデーモンを量子オットーサイクルに導入し、オットー情報エンジン(OIE)を形成する。 我々は,OIEの作業出力がエネルギーレベルギャップにのみ依存していることを示し,作業変動を排除しつつ任意の作業抽出を可能にし,サイクル・ツー・サイクルの同一作業出力を保証する。 さらに,デーモンのメモリ消去のエネルギーコストを考慮しても,エンジンの効率が標準のカーノット効率を上回ることを示す。 最後に,デーモンの測定時間を考慮に入れた場合でも,OIEが優れた出力出力を提供できることを示し,それに対応するモンテカルロシミュレーションが実行された。

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