有限控制下周期驱动随机热机的最优性能
统计力学
2016-04-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们考虑线性响应区中周期驱动随机热机的性能。达到效率和最大功率下效率的理论极限通常需要对系统的设计和驱动具有完全控制。我们开发了一个框架，能够量化对系统的有限控制对性能的作用。具体而言，我们表明，对于给定的温度协议，优化进入功提取的驱动会导致最大效率和最大功率作为效率函数的普适的单参数依赖关系。特别是，我们表明达到卡诺效率（以及因此最大功率下的Curzon-Ahlborn效率）需要对系统完整哈密顿量的振幅具有控制。由于动能无法由外部参数控制，基于欠阻尼动力的热机通常无法达到卡诺效率。我们用一个由处于磁场中的调制二维谐振陷阱中的欠阻尼带电粒子组成的热机的范例案例研究来说明我们的通用理论。
引用
@article{arxiv.1602.04119,
title = {Optimal performance of periodically driven, stochastic heat engines under limited control},
author = {Michael Bauer and Kay Brandner and Udo Seifert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.04119},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 6 figures