論文の概要: Nonequilibrium statistical thermodynamics of a small quantum system coupled to quantum reservoirs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.39973v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 13:04:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 22:12:26.777797
- Title: Nonequilibrium statistical thermodynamics of a small quantum system coupled to quantum reservoirs
- Title(参考訳): 量子貯水池に結合した小さな量子系の非平衡統計熱力学
- Abstract要約: 貯水池に結合した小さな量子系の力学と熱力学について述べる。
この研究の焦点は量子サブシステムの平均内部エネルギーの進化である。
この定式化は、異なる温度の2つの熱貯水池に結合された量子システムからなるシステムを通しての熱伝達を考慮することで説明される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A statistical mechanical formulation where nonequilibrium averages of selected quantum observables are given exactly as averages over local density operators is used to describe the dynamics and thermodynamics of a small quantum system coupled to reservoirs. The local density operators are functionals of constraint variables that play the role of thermodynamic forces that satisfy a set of equations of motion. A focus of the work is on the evolution of the average internal energy of the quantum subsystem that may be subject to external autonomous driving that does work on the system, and on entropy production in the system. The nonequilibrium statistical thermodynamics the quantum subsystem coupled to reservoirs, as well as that for the isolated subsystem and reservoirs, are discussed. When the subsystem is coupled to large quantum reservoirs, the effects of the quantum subsystem on the reservoirs can be captured through boundary conditions on the reservoir equations, and these boundary conditions are derived. The formulation is illustrated by considering the heat transfer through a system comprising a quantum system coupled to two heat reservoirs with different temperatures.
- Abstract(参考訳): 選択された量子オブザーバブルの非平衡平均が局所密度演算子上の平均として正確に与えられる統計力学的定式化は、貯水池に結合された小さな量子系の力学と熱力学を記述するために用いられる。
局所密度作用素は、一連の運動方程式を満たす熱力学力の役割を果たす制約変数の関数である。
研究の焦点は、システムに作用する外部自律運転の対象となる量子サブシステムの平均内部エネルギーの進化と、システムにおけるエントロピー生産である。
量子サブシステムと貯水池に結合した非平衡統計熱力学と、分離されたサブシステムと貯水池に関する熱力学について論じる。
サブシステムが大きな量子貯水池に結合されると、貯水池に対する量子サブシステムの影響は、貯水池の方程式上の境界条件を通して捉えられ、これらの境界条件が導出される。
この定式化は、異なる温度の2つの熱貯水池に結合された量子システムからなるシステムを通しての熱伝達を考慮することで説明される。
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