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非马尔可夫欠阻尼体系中从单一热库提取功

统计力学 2018-05-08 v2

摘要

我们推导了在一般非马尔可夫欠阻尼条件下、与单一热库接触的高斯势阱中胶体粒子的最优功有限时间方案。有位置和速度测量与无测量的最优功方案均被证明在时间上是线性的。为了处理欠阻尼体系,必须处理方案开始和结束时对粒子的施力,这些条件主导了胶体粒子的短时行为。我们发现,对于无测量方案,强制启停条件下外部代理所做的最小功在短时间内线性减小,而仅在启动时受力的方案在短时间内呈二次方(更慢)减小,两者在准静态过程中均渐近趋于零。当进行测量时,带启停受力的方案在短时间内仍然更高效,但在一个阈值时间后可能被仅启动受力的方案超越。测量方案从热库中提取功,但始终低于 Sagawa 广义第二定律所预测的值。速度测量方案在提取功方面比位置测量更高效。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.04583,
  title  = {Extracting work from a single reservoir in the non-Markovian underdamped regime},
  author = {Oscar Paredes-Altuve and Ernesto Medina and Pedro J. Colmenares},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.04583},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 7 figures