The effect of nonequilibrium entropy production on the quantum Fisher information and correlations
在本研究中，我们应用超越久期近似的量子主方程，研究了增强量子精密测量和量子关联的非平衡热力学代价。我们发现，非平衡条件增强量子费舍尔信息（QFI）和量子关联主要是弱隧穿方案。的增强是由相应的增加的热力学成本的熵产生率（EPR）的特征。对于强隧穿区，QFI和量子关联不能通过较高的热力学代价不断提升，一旦系统被极大的能流过载，QFI和量子关联就会衰减。结果表明，对于弱隧穿率的开放系统，可以利用热力学代价来改善量子精密测量和量子关联。
2021-06-13 quant-ph
On exact identity between thermodynamic and informatic entropies in a unitary model of friction
考虑了分子库的基本碰撞模型，在该模型上施加一个外场，并将功耗散成热。为了在微观水平上实现宏观不可逆性，我们引入了一个随机混合分子身份的“不可逆”映射。这张地图预计将产生信息熵完全等于独立计算的不可逆热力学熵。
2006-05-28 quant-ph
Effects of the Dzyaloshinsky-Moriya interaction on nonequilibrium thermodynamics in the $XY$ chain in a transverse field
研究了各向异性$XY$自旋链中Dzyaloshinsky-Moriya（DM）相互作用对非平衡热力学的影响.通过分析计算系统的功分布和不可逆熵产生的统计性质，研究了DM相互作用对不同温度下不同参数系统的非平衡热力学的影响.我们发现，取决于系统的各向异性和温度，DM相互作用可能会有不同的非平衡热力学的影响。有趣的是，由DM相互作用引起的临界线可以通过非平衡热力学性质来揭示。此外，我们的研究结果表明，DM相互作用的强度可以通过研究非平衡热力学实验检测。
2018-08-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation in spin chains using quantized nonequilibrium thermodynamics
我们研究了开放的动态链的相互作用的自旋使用的量子化版本的GENERIC方程从经典的平衡态热力学。我们专注于不同规模的链的平衡和非平衡的情况下。虽然在平衡的情况下，我们证明了热平衡的正确的多体吉布斯密度矩阵，在非平衡动力学，我们显示了一个弹道扩散过渡的稳态能量流和缩放是一致的傅立叶定律的热传递。
2022-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Extended hydrodynamic description for nonequilibrium atom-surface interactions
研究了在宏观物体上运动的原子所受量子摩擦作用下，空间非局域导体的耗散性质。重点是一个扩展版本的流体动力学模型的散装材料的电磁响应。结果表明，标准的流体动力学描述是不充分的评估摩擦力，因为它完全忽略了朗道阻尼。该模型的扩展版本包含一个频率依赖的费米液体的压缩因子，定性地解决了这个问题。对于定量评估，这些结果与更基本的Boltzmann-Mermin模型所获得的结果进行了对比。由于后者在技术上涉及，扩展的流体动力学模型的简单性允许更容易地分析非定域性对其他（平面）几何形状的量子摩擦的影响。这是说明了一个例子，涉及薄板。
2019-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Thermodynamic Uncertainties in Nonequilibrium Systems from Robertson-Schrödinger Relations
热力学的不确定原理是非平衡系统中为数不多的几个锚点之一，涨落定理更为人们所熟悉。在这项工作中，我们的目标是跟踪非平衡系统中的热力学量的不确定性的量子起源，即量子不确定原理。我们的结果使我们能够做出这样的明确声明：对于高斯系统，热力学函数是罗伯逊-薛定谔不确定性函数的泛函，它对于量子系统总是非负的，但对于经典系统不一定如此。在这里，量子是指正则算子对的非交换性。从非平衡自由能[1]出发，我们成功地推导出了某些热力学量之间的几个不等式。它们的形式与传统热力学中的形式相同，但它们在本质上是非平衡的，并且在强耦合下对所有时间都成立。此外，我们还证明了在系统的非平衡动力学中始终存在涨落耗散不等式。对于非平衡系统，在后期松弛到平衡态，这种波动耗散不等式导致罗伯逊-薛定谔不确定原理的帮助下的柯西-施瓦茨不等式。这一工作为宏观非平衡系统的某些重要热力学性质提供了微观量子基础。
2022-05-25 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Nonequilibrium atom-surface interaction with lossy multi-layer structures
讨论了有耗多层膜结构对非平衡原子-表面相互作用的影响。具体来说，重点在于一个完全非马尔可夫和非平衡描述的量子摩擦，波动引起的阻力作用在原子上移动的恒定速度和高度以上的多层结构。与非结构化的块状材料相比，多层系统的拖曳力大大增强，并且在其速度和距离依赖性方面表现出不同的区域。这些特征与超晶格结构中耦合界面极化激元的出现有关。我们的结果不仅是有用的量子摩擦的实验研究，但也突出了一种方法来定制的相互作用，通过简单地修改多层系统的结构组成。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Superadiabatic quantum friction suppression in finite-time thermodynamics
热力机械的最佳性能通过抑制摩擦来实现。量子热力学中的摩擦是由产生非绝热激发的快速驱动方案引起的。量子器件的远离平衡态的动力学可以通过绝热性的捷径来抑制量子摩擦。实验证明了以囚禁的幺正费米气体为工质的无摩擦超绝热冲程，并建立了超绝热平均功与其绝热值之间的等价关系。
2017-11-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Measurability of nonequilibrium thermodynamics in terms of the Hamiltonian of mean force
与单一热浴强接触的开放（经典或量子）系统的非平衡热力学可以方便地用平均力的哈密顿量来描述。然而，常规配方受到测量系统-浴复合物的平衡性质差异的必要性的限制。我们利用定义热力学量时所涉及的自由度（这使得热力学不变）来表明，平均力的哈密顿量可以仅从系统上的测量中推断出来，直到不相关的自由度。在这样做的时候，我们反驳了Phys.Rev.E94，022143和arXiv：1911.11660中表达的关键批评。我们还讨论了批评的其余部分。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Irreversible work and inner friction in quantum thermodynamic processes
我们讨论了封闭量子系统的热力学驱动平衡的变化，在一个控制参数，并经历一个单一的过程。我们比较了实际上做的工作的系统，将沿着理想的绝热和等温变换进行。与后者的比较导致不可逆功的引入，而与前者的比较导致内摩擦的引入。我们表明，这两个量可以同等对待，因为两者都可以与热化过程中的热交换，都可以表示为相对熵。此外，我们表明，一个特定的涨落关系的熵产生与内摩擦存在，这使得内摩擦可以写在其累积量。
2014-07-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamics from the nonequilibrium dynamics of open systems: energy, heat capacity and the third law
我们从开放量子系统的角度出发，从它们的非平衡动力学出发，研究了量子多体系统的物理量、物理量之间的关系和热力学热力学定律得到明确定义和适用的条件。我们首先描述了如何开放系统非平衡动力学（ONEq）的方法是不同的封闭的组合系统+环境中的全局热状态（CGTs）设置。只有当开放系统达到平衡后，它才能服从传统的热力学描述，因此量子热力学（QTD）是在最后出现的，而不是在开始时假设的。我们看到，开放系统方法具有处理非平衡过程的优势，因为在不久的将来，许多实验将要求这样做。因为它阐明了QTD存在的条件，它也可以帮助我们以系统的方式从第一原理解决量子热力学的基本问题。然后，我们研究了一类开放量子系统，其中完全的非平衡动力学可以精确求解，即$N$强耦合谐振子的量子布朗运动，与标量场环境强烈相互作用。这里我们着重讨论内能、热容和第三定律。我们显示了这类物理模型，除其他发现外，广泛的属性的内能，积极的热容量和有效性的第三定律的角度来看的行为的热容量向零温度。从精确解和定量分析中得到的这些结论清楚地反驳了在这样的系统中负比热的说法，并消除了在这样的系统中热力学第三定律的有效性依赖于量子纠缠的指控。
2018-01-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy production along nonequilibrium quantum jump trajectories
对于经典非平衡系统，将总熵产生分解为绝热和非绝热贡献有助于理解非平衡热力学中的不可逆性。在这篇文章中，我们制定了量子模拟驱动开放量子系统描述的量子跳跃轨迹应用量子随机热力学。我们的主要结论是基于局部细致平衡条件的量子公式。
2013-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact large-deviation statistics for a nonequilibrium quantum spin chain
我们考虑一个一维XX自旋链在非平衡设置与Lindblad型边界驱动。通过计算大偏差率函数的热力学极限，是一个推广的自由能的非平衡设置，我们得到了一个完整的电流分布，包括封闭的低阶累积量的表达式。我们还确定了两个相变的行为，无论是在热力学极限，在当前的概率分布变得不连续，或在最大的驱动，当可能的电流值的范围不连续变化。在热力学极限下，电流有一个有限的上、下限。我们还明确地证实了非平衡涨落关系，并证明了在耦合强度γ-> 1/γ的映射下，电流分布是相同的。
2014-01-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium thermodynamics and power generation in open quantum optomechanical systems
针对非平衡开放量子腔—原子系统难以建立量子发动机热力学解释的问题，本文提出基于持续耗散热流的能量平衡框架，并在弱、强光力学耦合极限下分析时间晶体发动机的功率、效率与亚稳态。
2024-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic precision in the nonequilibrium exchange scenario
本文研究双量子比特纠缠非平衡稳态在交换场景中的热力学不确定关系，解析证明了其对于特定酉变换成立但对其他酉猝灭失效，并揭示了纠缠对精确功吸收的积极作用。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
The Vacuum Fluctuation Theorem: Exact Schroedinger Equation via Nonequilibrium Thermodynamics
通过假设一个能量粒子实际上是一个耗散系统，通过恒定的能量（热流）通量维持在非平衡稳态，导出了保守和非保守系统的精确薛定谔方程。hbar.omega因此，只使用振荡器和非平衡恒温的普适性质，从而保证假设的亚量子物理的最大模型独立性。据说这是文献中从（现代）经典物理学推导出的薛定谔方程的最短推导，也是唯一精确的推导。此外，“真空涨落定理”提出，特别强调可能的应用，更好地理解量子力学的非局域效应。
2008-06-02 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph quant-ph
Quantum Thermodynamic Uncertainty Relations, Generalized Current Fluctuations and Nonequilibrium Fluctuation-Dissipation Inequalities
热力学不确定性关系（TURs）是我们工具箱中用于处理非平衡系统热力学的少数基础广泛的基本关系之一。TUR的一种形式量化了在确定非平衡电流时达到一定精度的最小能量成本。在我们的研究计划的这个初始阶段，我们的目标是使用线性开放量子系统的微观物理模型提供TURs的量子理论基础，在那里可以获得精确的解决方案。在论文[Dong \textit{et al.}，Entropy { \bf 24}，870（2022）]中，我们证明了在完全非平衡条件下，TURs如何植根于量子不确定原理和涨落耗散不等式（FDI）。在本文中，我们将注意力从量子基础转移到热表现。使用微观模型的浴的光谱密度在量子布朗运动的研究，我们制定了一个“热”FDI的量子非平衡动力学，这是有效的在高温下。这使得我们在这里得到的量子TURs的经典域，因此可以与一些流行形式的TURs。在热能为主的制度，我们的FDIs提供了更好的估计热力学量的不确定性。我们的治疗包括从环境到系统的完全反作用。作为广义电流的一个具体例子，我们研究了进入布朗粒子的能流或功率，并找到了相应的电流-电流关联的精确表达式。在这样做，我们表明，统计性质的浴和因果关系的系统+浴相互作用都进入TURs服从的热力学量。
2022-07-25 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Quantum thermodynamics of nonequilibrium processes in lattice gauge theories
本研究提出用强耦合热力学框架定义格点规范理论非平衡过程中的功与热，适用于量子模拟器中的瞬时淬火，并推导出纠缠哈密顿量与平均力哈密顿量的关系，揭示了相变现象。
2025-01-22 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
