一维玻色气体非平衡量子热化学引擎
量子气体
2025-05-27 v2
摘要
我们从理论上探索了使用谐振势阱中准凝聚态的一维玻色气体作为工作物质的量子热化学引擎的有限时间性能。该引擎以奥托循环运行，其幺正做功冲程涉及相互作用的淬火，将流体视为一个从初始热态动态演化的封闭多体量子系统。在热化冲程中，流体是一个与储层扩散接触的开放系统，从而实现热量和粒子的交换。利用c场方法，我们证明了该引擎通过化学功运行，由来自热储层的粒子流驱动。引擎的性能在两个区域中分析：(i) 非平衡区域，在降低效率的情况下最大化功率；(ii) 准静态极限，实现最大效率但由于慢驱动而功率为零。值得注意的是，化学功即使在突然淬火区域也能实现最大效率，提供了功率和效率之间的有利权衡。最后，我们将这项工作与先前的研究联系起来，表明零温绝热循环为有限温度下的效率和功提供了上界。
引用
@article{arxiv.2411.13041,
title = {Out-of-equilibrium quantum thermochemical engine with one-dimensional Bose gas},
author = {Vijit V. Nautiyal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13041},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 5 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2410.16771 by other authors