Thermodynamic anomalies in the presence of dissipation: from the free particle to the harmonic oscillator
耦合到热浴的自由粒子可以表现出许多热力学异常，如负比热或重入经典性。这些低温现象预计将在非常低的温度下进行修改，其中与能谱的离散性相关的有限尺寸效应变得相关。本文探讨了阻尼谐振子中自由阻尼粒子的热力学反常以何种形式出现。由于充分考虑了振子能谱的离散性，结果对任意温度都是有效的。正如预期的那样，它们与热力学第三定律一致，并表明自由阻尼粒子的热力学异常如何与第三定律相协调。特别注意的是，从谐振子到自由粒子的过渡时，采取的限制的振荡器频率为零。
2014-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy exchanges in a damped Langevin-like system with two thermal baths and an athermal reservoir
本文研究了一个描述一维谐振势中的惯性粒子的类Langevin模型，该模型受到两个热浴和一个非热环境的作用。热噪声为高斯白噪声，热源温度不同。非热介质通过外部泊松型非高斯噪声起作用。我们精确地计算了粒子的位置和速度的随时间变化的累积生成函数，以及定态生成函数的表达式。讨论了非热储层注入能量和与热浴交换热量的一阶累积量的长时间行为。特别是，我们发现，由于不同的热浴的随机热的协方差表现出复杂的非热噪声的性质的依赖。
2022-04-10 cond-mat.stat-mech
Stochastic representation of quantum interactions and two-lewel systems
本文提出了量子系统相互作用的随机表示，它允许用等价的纯交换随机源代替某些量子系统。该方法被应用于与高斯热浴相互作用的二能级系统。强耦合的非马尔可夫效应，并在共同的磁化率的两个系统受到相同的浴长寿命的波动被认为是。
2003-09-09 cond-mat.stat-mech
Exploring the possibilities of dynamical quantum phase transitions in the presence of a Markovian bath
我们利用两种形式的Loschiral重叠（LO），即保真度引起的LO和干涉相位引起的LO，研究了耦合到粒子损失型浴（位于Jordan-Wigner费米子空间）的猝灭横场Ising链的时间演化过程中发生动态量子相变（DQPT）的可能性.浴，一方面，支配耗散的演变后突然淬火，另一方面，在耗散的混合态制备在研究的后期部分中发挥作用。在一个突然淬火后的耗散演化过程中，没有DQPT的痕迹被揭示在保真度和干涉相位的方法，然而，显着的干涉相位的方法揭示了稳态间DQPT的通道从一个稳态到另一个的可能性时，系统受到淬火后，已经达到第一个稳态。我们进一步探讨DQPT的发生时，系统的发展统一后，准备在一个混合状态的工程纯度，通过斜升的横向场在一个线性的方式存在的浴。在这种情况下，尽管保真度方法未能指示任何DQPT，但干涉方法确实揭示了DQPT发生的可能性，只要满足涉及耗散耦合和斜坡时间（速率）的约束关系，DQPT甚至持续到工程初始状态的纯度的相当大的损失。这种约束关系也标志着两个动态不等价的阶段之间的边界;在一个LO消失的临界动量模式（因此DQPT存在），而在其他没有这样的临界模式可以存在，因此LO永远不会消失。
2018-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Absence of thermalization for systems with long-range interactions coupled to a thermal bath
我们研究了一个小的远程相互作用系统的动力学，在一个大的远程热浴接触。我们的分析揭示了存在显着的异常，在浴和系统之间的能量通量。特别是，我们发现，该系统的演变是不受浴的动力学温度，而不是发生了什么短程碰撞系统。因此，当系统的初始温度大于浴温时，系统也可能变得更热。这一观察是定量解释的框架内的无碰撞弗拉索夫描述的玩具模型与远程相互作用，并证明是有效的，只要弗拉索夫图片适用，从宇宙学到等离子体物理。
2016-12-13 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Efficiency of a microscopic heat engine subjected to stochastic resetting
本文研究随机重置对 Brownian 微观热机热力学的影响，发现重置到势阱最低点可提升效率，但输出功随重置速率非单调变化，并讨论了重置点偏移与实验实现。
2024-01-23 cond-mat.stat-mech
An endoreversible quantum heat engine driven by atomic collisions
量子热机受到与其离散能谱相关的量子涨落的影响。这样的波动对量子引擎在微观领域的可靠运行提出了质疑。我们在超冷的铷浴中实现了铯杂质大准自旋态的内可逆量子奥托循环。内可逆机器是内部可逆的，不可逆损失仅通过热接触发生。我们采用量子控制的机器和浴，以抑制内部耗散和调节方向的热传递，发生通过非弹性自旋交换碰撞。此外，我们还使用单个原子的全计数统计来监测单量子水平上发动机和浴槽之间的热交换，并评估功率输出的平均值和方差。我们优化了量子引擎的性能以及稳定性，实现了高效率，大功率输出和小功率输出波动。
2020-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Mean-field theory of quantum brownian motion
研究了一个温度为$T$的量子热浴与一个非线性势作用下的量子布朗粒子相互作用的平均场方法。提出了量子布朗运动的一个精确的、部分经典的描述，它在其中间步骤中使用负概率。结果表明，量子粒子的性质可以映射到两个经典布朗粒子在一个共同的潜力，其中一个与量子浴相互作用，而另一个与经典浴在零温度下相互作用。由于阻尼，系统允许在$\hbar \to 0$处的唯一且非奇异的经典极限。对于高的$T$，定态变得明显经典。低温情况下，通过一个有效的福克-普朗克方程进行了研究。发现了两个粒子之间的非平凡的纯量子关联效应。
2001-02-14 cond-mat.stat-mech
Quantum Brownian motion under rapid periodic forcing
本文研究了受限量子布朗粒子在一个与空间相关的、快速振荡的时间周期力作用下的稳态行为。在驱动期间，对于主导阶，振荡力的结果是具有量子耗散贡献的有效静电势$V_{QD}$，这增加了经典结果。这是使用浴振荡器的相干态表示。$V_{QD}$是在欧姆耗散浴的情况下精确评估的。对于阻尼的中间值，它是最强的，在那里它可以有明显的效果。
2009-04-01 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorems for a chain of interacting particles in presence of two heat baths
C。Jarzynski和D. K. Wójcik，in Phys. Rev. Lett. { \bf 92}，230602（2004）。我们将这一结果扩展到两个Langevin水库在不同的温度下，通过相互作用的粒子制成的导体连接的情况下，并受到外部驱动器或工作源。朗之万水库的特点是高斯白噪声波动和伴随的摩擦系数。我们首先推导了正向路径与反向路径之比的Crooks定理，并讨论了该模型中的第一定律。然后，我们推导出修正的详细波动定理（MDFT）的热交换在每一端。这些定理不同于文献中详细涨落定理（DFT）的通常形式，因为存在一个额外的乘法因子。该因子量化了我们的MFDT与DFT的偏差。最后，我们数值研究了我们的模型，为了简单起见，只有两个相互作用的粒子。
2014-05-20 cond-mat.stat-mech
Breakdown of the Landauer bound for information erasure in the quantum regime
克劳修斯不等式的一个已知方面是，受到熵的压缩$\d S$的平衡系统必须释放至少一定量的热$|\dbarrm Q|=T|\d S|$。这是Landauer原理的基础，该原理为擦除一位信息所产生的热量设定了一个下限$T\ln 2$。在这里，我们表明，在量子纠缠的世界中，这个定律被打破了。与其热浴相互作用的量子布朗粒子在类似的挤压过程中，由于与热浴的纠缠，可以产生较少的热量，甚至{ \it吸收}热量。只要温度足够低，这种效应甚至对于与浴的弱但固定的耦合也存在。这使量子体系中的朗道束缚失效，并表明信息的量子载体可以比迄今为止所假设的更有效。
2000-12-15 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation Relation for a Quantum Brownian Oscillator in a Parametrically Squeezed Thermal Field
本文研究了量子布朗振子的非平衡演化，它模拟了谐振子或Unruh-DeWitt探测器的内部自由度，耦合到非平衡、非平稳的量子场，并探讨了在它接近平衡后是否存在涨落耗散关系.这是一个重要的问题，因为压缩浴场不能达到平衡，然而，正如这项工作所示，系统振荡器确实可以，这是FDR的必要条件。我们讨论了三种不同的设置：A）浴场本质上始终保持在压缩的热态，其压缩参数是模式和时间无关的常数。这种情况在量子光学和量子热力学中经常遇到。B）光场最初处于热态，但受到参量过程的影响，导致依赖于模式和时间的压缩。这种情况在宇宙学和动力学卡西米尔效应中得到了满足。在这两种过程中，熔池中的压缩都会影响振子的非平衡演化。我们发现，在晚些时候，它接近平衡，这保证了存在的FDR。压缩的特征由振子的有效平衡温度来表征，FDR中的因子只与巴斯噪声核的定态分量有关。设置C）更微妙：有限的系统-浴耦合强度可以使谐振子处于压缩态，即使浴场是平稳的，不参与任何参数过程。在这种情况下，系统的压缩一般是依赖于时间的，但当内部动力学完全放松时，压缩变得恒定。我们首先评论了涉及压缩热浴的广泛的物理过程，最后评论了FDR在捕捉非平衡系统中量子逆反应本质方面的意义。
2022-01-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Non-resonant inter-species interaction and its effect on the position response function of cold atoms
本研究通过钾-钠冷原子混合物实验，发现非共振种间相互作用可显著改变冷原子的位置响应函数，并提出了与实验吻合的量子朗之万理论框架。
2025-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Nonlinear Energy Response of Glass Forming Materials
本文提出了当热浴温度正弦调制时，系统在热浴中的非线性能量响应理论。该理论被应用到一个模型玻璃形成系统，景观被假定为有20个盆地和盆地之间的过渡率服从幂律分布。它示出的转变速率矩阵，玻璃化转变温度$T_g$，Vogel-Fulcher温度$T_0$和交叉温度$T_x$的特征值的统计可以确定从第一和第二阶的交流比热，这被定义为系数的第一和第二阶的能量响应。一阶交流比热的虚部具有对应于本征值分布的宽峰。当温度降低到低于$T_g$时，峰的频率降低并且宽度增加。此外，本征值的统计可以从一阶交流比热的频率依赖性得到。二阶交流比热随频率的变化有极值。极值在Vogel-Fulcher温度$T_0$处发散。在$T_g$附近，极值的温度依赖性发生显著变化，在$T_x$附近，某些极值消失.
2007-01-27 cond-mat.stat-mech
Towards Stirling engine using an optically confined particle subjected to asymmetric temperature profile
研究提出利用光陷俘的镧系掺杂上转换粒子在 975 nm 和 1064 nm 波长组合下调节活性，实现 Stirling engine 四循环，为微观热机提供稳健的温度调控方案。
2023-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Brownian motion in a temperature gradient
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Universidade Federal de Mato Grosso（马托格罗索联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
本文通过广义系统-储层模型和费曼-弗农路径积分方法，研究温度梯度对量子布朗运动的影响，发现低温与高温极限均呈现量子热泳特征。
2026-09-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamically consistent local master equations
局域主方程是模拟开放量子系统的广泛工具，特别是在多体系统的背景下。然而，这些方程被认为会导致热力学异常和违反热力学热力学定律。相反，在这里，我们严格证明，当地的主方程是一致的热力学和它的法律，而不诉诸微观模型，在以前的作品。特别是，我们考虑一个量子系统与多个浴接触，并确定相关的总能量，热流和熵产生率的贡献。我们表明，热力学第二定律成立时，考虑适当的表达，我们得出的热流。我们确认的量子热流的结果，通过使用一个启发式的参数，连接的量子概率电流的能量电流，使用类似的方法，在经典的随机热力学。最后，我们使用我们的研究结果调查的热力学性质的一组量子转子作为热设备，并表明，一个合适的设计的三个转子可以作为吸收式制冷机或热整流器。对于这里考虑的机器，我们还使用强化学习算法对系统参数进行优化。
2021-02-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimization analysis of an endoreversible quantum heat engine with efficient power function
我们研究了内可逆量子点热机的最优性能，其中系统和浴之间的热传递是由量子位介导的，在称为最大有效功率函数的权衡目标函数的条件下操作，该目标函数由发动机的功率和效率的乘积定义。首先，我们数值研究优化的有效功率函数的发动机考虑。然后，我们得到了一些分析结果，通过应用高温限制，并比较了发动机的性能在最大有效功率函数的发动机运行在最大功率区。我们发现，在最大有效功率函数的发动机工作产生至少88.89%的最大功率输出，而在同一时间减少了功率损失，由于熵产生的相当大的量。最后，我们研究的随机模拟的效率的发动机在最大功率和最大有效功率政权。我们发现，在最大功率运行的发动机是受到较小的功率波动相比，在最大有效功率函数运行的一个。
2023-01-10 cond-mat.stat-mech
First-Principle Validation of Fourier's Law: One-Dimensional Classical Inertial Heisenberg Model
本文通过分子动力学模拟一维经典惯性海森堡模型，数值验证了傅里叶定律，发现热导率随温度按 $T^{-2.25}$ 标度，并用非广延统计力学函数拟合了热导行为。
2023-06-13 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
