Power maximization of two-stroke quantum thermal machines
Notice bibliographique
Résumé
We present a detailed study of quantum thermal machines employing quantum systems as working substances. In particular, we study two different types of two-stroke cycles where two collections of identical quantum systems with evenly spaced energy levels are initially prepared at thermal equilibrium by putting them in contact with a cold and a hot thermal bath, respectively. The two cycles differ in the absence or the presence of a mediator system, while, in both cases, nonresonant exchange Hamiltonians are exploited as particle interactions. We show that the efficiencies of these machines depend only on the energy gaps of the systems composing the collections and are equal to the efficiency of ``equivalent'' Otto cycles. Focusing on the cases of qubits or harmonic oscillators for both models, we maximize the engine power and analyze, in the model without the mediator, the role of the waiting time between subsequent interactions. It turns out that the case with the mediator can bring performance advantages when the interaction times are comparable with the waiting time of the correspondent cycle without the mediator. We find that in both cycles, the power peaks of qubit systems can surpass the Curzon-Ahlborn efficiency. Finally, we compare our cycle without the mediator with previous schemes of the quantum Otto cycle showing that high coupling is not required to achieve the same maximum power.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».