Open quantum system dynamics and the mean force Gibbs state
Notice bibliographique
Résumé
The dynamical convergence of a system to the thermal distribution, or Gibbs state, is a standard assumption across all of the physical sciences. The Gibbs state is determined just by temperature and energies of the system. However, at decreasing system sizes, i.e., for nanoscale and quantum systems, the interaction with their environments is not negligible. The question then arises: Is the system's steady state still the Gibbs state? If not, how may the steady state depend on the interaction details? Here, we provide an overview of recent progress on answering these questions. We expand on the state of the art along two general avenues: First, we take the static point-of-view, which postulates the so-called mean force Gibbs state. This view is commonly adopted in the field of strong coupling thermodynamics, where modified laws of thermodynamics and nonequilibrium fluctuation relations are established on the basis of this modified state. Second, we take the dynamical point of view, originating from the field of open quantum systems, which examines the time-asymptotic steady state within two paradigms. We describe the mathematical paradigm, which proves return to equilibrium, i.e., convergence to the mean force Gibbs state, and then discuss a number of microscopic physical methods, particularly master equations. We conclude with a summary of established links between statics and equilibration dynamics and provide an extensive list of open problems. This comprehensive overview will be of interest to researchers in the wider fields of quantum thermodynamics, open quantum systems, mesoscopic physics, statistical physics, and quantum optics and will find applications whenever energy is exchanged on the nanoscale, from quantum chemistry and biology to magnetism and nanoscale heat management.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».