利用量子自旋模型在高维中设计制冷机
量子物理
2023-03-15 v2 统计力学
强关联电子
摘要
我们基于自旋-j 量子 XYZ 与双线性-双二次模型设计量子制冷机，其中单个自旋附着于玻色热浴。通过考虑局域与全局主方程，我们说明了无论选择何种自旋模型，制冷机性能都随自旋维度的增大而增强。为评估制冷机性能，我们引入一种基于距离的量度来量化具有任意自旋量子数 j 的粒子的局域温度。有趣的是，我们发现通过最小化自旋-j 热态与稳态下自旋-j 粒子演化态之间的距离所定义的局域温度量度，与文献中已知的针对自旋-1/2 粒子的基于布居的局域温度定义一致。此外，我们通过比较迹距离、Uhlmann 保真度与相对熵距离，证明了基于距离的局域温度的定性行为与距离量度的选择无关。我们进一步通过计算局域主方程观察到，由自旋-1/2 与自旋-j 粒子构成的量子制冷机，相较于遵循 XYZ 相互作用的两个相同自旋-j 粒子构成的制冷机，可导致更低的局域温度。
引用
@article{arxiv.2112.13765,
title = {Designing refrigerators in higher dimensions using quantum spin models},
author = {Tanoy Kanti Konar and Srijon Ghosh and Amit Kumar Pal and Aditi Sen De},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13765},
year = {2023}
}
备注
v1: 12 pages, 9 figures, v2: 14 pages, 10 figures, close to published version