量子哈密顿精灵：内燃机的酉类比
量子物理
2017-08-02 v1
摘要
哈密顿精灵最近在经典情形下被定义为小型封闭哈密顿系统，该系统能够展现出从高频自由度到低频自由度的长期能量转移（稳态下转换），这类似于内燃机中能量从分子激发的高太赫兹频率稳态转移到活塞运动的低千赫兹频率。经典精灵通过利用非线性共振在小型封闭系统内实现下转换；绝热定理允许其运行，但对其效率施加了非平凡的限制。在此，我们研究一个量子力学精灵的简单示例。在对应区域内，它遵循与其经典对应物相似的效率限制；但在强量子力学区域内，该精灵以完全不同的方式运行。它以一种独特的量子力学形式维持类引擎行为：通过一系列动量上的量子跃迁，重物以稳定的平均速度被提升，每次跃迁消耗一份量子燃料。量子精灵可以在任意时刻通过非绝热 Landau-Zener 跃迁停止下转换，而量子精灵的持续运行则与快慢自由度之间稳步增长的纠缠相关联。
引用
@article{arxiv.1706.04379,
title = {Quantum Hamiltonian daemons: unitary analogs of combustion engines},
author = {Eike P. Thesing and Lukas Gilz and James R. Anglin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04379},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 9 figures, 1 page of supplementary material. This manuscript was accepted for publication in Phys. Rev. E on 2017-06-14. A link to the publication will be provided as soon as the publication process is finished