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孤立量子晶格系统中的功提取:巨正则系综与广义吉布斯系综预言

统计力学 2017-07-05 v3 量子气体 量子物理

摘要

我们研究一维中非相互作用和(有效)弱相互作用的孤立费米子量子晶格系统中的功提取(定义为初态与末态能量之差),该系统经历一系列淬火与平衡化。系统被分为两部分,我们将其视作为关注子系统和热浴。我们通过淬火子系统内的在位势、让整个系统平衡化、并借助准静态过程(热浴始终不被作用)回到子系统初始参数来提取功。我们选取初态为子系统与热浴热态的直接乘积,并考虑平衡化至广义吉布斯系综(GGE,非相互作用情形)与吉布斯系综(GE,弱相互作用情形)。我们确定了这样一类淬火:在热力学极限下,淬火后的GE与GGE熵与初态熵相同(即不产生熵的淬火)。当热化发生时,那些淬火保证了最大功提取。我们表明,在导致平衡化至GGE的可积动力学存在时,同样结论依然成立。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.05474,
  title  = {Work extraction in an isolated quantum lattice system: Grand canonical and generalized Gibbs ensemble predictions},
  author = {Ranjan Modak and Marcos Rigol},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05474},
  year   = {2017}
}

备注

13 pages, 11 figures, as published