微观热机中涨落的有限时间热力学
统计力学
2022-02-16 v2 量子物理
摘要
当系统尺寸较小时，热力学量的涨落变得不可忽略并发挥重要作用。我们发展了微观热机的有限时间涨落热力学，其环境温度与机械参数随时间周期性驱动。在慢驱动 regime 内，该形式体系普遍成立于粗粒化时间尺度上，其分辨率远长于涨落的相关时间，并证明与类比于涨落-耗散关系的关系一致。利用几何论证，确定了在卡诺循环中同时最小化耗散的平均值与涨落的方案。对于此同时优化，发现尺度不变平衡态的奇异度规的零本征值的存在至关重要。此外，我们证明我们的优化协议能够改善当前实验中的耗散及其涨落。
引用
@article{arxiv.2108.08602,
title = {Finite-Time Thermodynamics of Fluctuations in Microscopic Heat Engines},
author = {Gentaro Watanabe and Yuki Minami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.08602},
year = {2022}
}
备注
7 + 6 pages, 1 figure, accepted for publication as a Letter in Phys. Rev. Research