Emergence of thermodynamic functioning regimes from finite coupling between a quantum thermal machine and a load
本研究通过调节温度与耦合强度,揭示量子热机可呈现发动机、加速器、加热器或制冷机四种模式,且强耦合抑制发动机与制冷模式,量子效应可放大模式切换。
2025-06-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamically free quantum measurements
热通道--量子热力学资源理论中允许的自由过程--被推广到热仪器,我们将其解释为实现无消耗的量子测量;麦克斯韦恶魔使用这种测量永远不会违反热力学第二定律。进一步的热仪器的属性进行了研究,特别是,它表明,他们只测量与哈密顿量的可观测量,他们thermalise测量系统时,进行完整的测量,后者表明一个critically引起的信息干扰权衡。测量的划界,是不免费的热动力成本的资源理论量化铺平了道路。
2023-01-03 quant-ph
Quantum Thermodynamics of Open Quantum Systems: Nature of Thermal Fluctuations
本文利用平均力哈密顿量分析双量子比特与非旋波近似 Jaynes-Cummings 模型在弱、强耦合下的热力学量、ergortropy、熵产生及能量—温度不确定关系。
2025-09-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Macroscopic Thermodynamic Reversibility in Quantum Many-Body Systems
热操作的资源理论是小尺度热力学的一个已建立的模型,它将平衡态热力学扩展到非平衡态。在任何尺寸的晶格上,具有任何双折射不变的局部哈密顿量,我们确定了一个大的双折射不变的状态,可以可逆地转换为热操作和少量的相干性的热状态和从热状态。这些是空间遍历状态,即,状态,具有任何观测到的绝对不变的尖锐统计,以及具有相同热力学势的这些状态的混合物。作为一个中间结果,我们表明,对于一般的状态,如果最小和最大的相对熵的热态近似一致,这意味着近似可逆的相互转换,并从热态与热操作和一个小的相干源。我们的研究结果提供了一个强有力的联系之间的抽象资源理论的热力学和更现实的物理系统,因为我们实现了强大的和可操作的表征的出现的热力学势的守恒不变的晶格系统。
2019-07-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybrid Thermal Machines: Generalized Thermodynamic Resources for Multitasking
热机通过与储存器交换能量和可能的额外守恒量(如粒子)来执行有用的任务,如做功、冷却或加热。在这里,我们认为热机器,同时执行一个以上的有用的任务,这些“混合热机器”。我们概述了它们的限制所施加的热力学热力学定律,我们量化的效率方面的性能。为了说明其全部潜力,被认为是具有多个保守量,广义吉布斯系综描述的水库。介绍了一种混合热机的极小模型,其特征在于三个水库和两个守恒量,能量和粒子数该模型可以很容易地实现在基于量子点的热电设置,并考虑到现实的参数混合制度是可访问的。
2020-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy production and thermodynamic power of the squeezed thermal reservoir
分析了压缩热库的熵产生和最大可提取功。水库的非平衡量子性质诱导的熵转移与相干的贡献,同时修改其热的一部分,允许从一个单一的水库提取工作,以及量子热机的功率和效率的巨大改善。引入一个修改后的量子奥托循环,我们的方法充分表征禁止在标准情况下,如制冷和工作提取在同一时间,伴随着效率等于单位的操作制度。
2016-05-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quasi-adiabatic thermal ensemble preparation in the thermodynamic limit
Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University(早稻田大学高等研究院,早稻田大学)
本文研究了在热力学极限下通过渐变非相互作用系统热ensemble到目标相互作用系统热ensemble的准绝热热过程,探讨了非积分和积分自旋链中温度控制与性能差异。
2026-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Certifying quantum enhancements in thermal machines beyond the Thermodynamic Uncertainty Relation
本研究通过比较使用相同热力学资源的经典机器,证明在温和条件下,稳态量子热机中由扰动诱导的相干性可带来真正热力学优势,但噪声诱导相干性则无此优势,并以三个典型模型为例说明。
2025-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic uncertainty relations for relativistic quantum thermal machines
Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文研究了相对论量子热机中热力学不确定性关系,揭示了相对论运动对经典TURs的增强违反,并提出了超越卡诺极限的性能界限。
2026-03-12 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Far-from-equilibrium thermodynamics of non-Abelian thermal states
该研究针对具有非阿贝尔守恒量的量子系统,推导了机械与热驱动下热力学第二定律的非平衡涨落关系,发现非对易性带来的能量熵平衡贡献可作为热力学资源提升功提取和非平衡流。
2025-10-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Correlated Coherent States - Quantum Analogue Of Thermal States.(On The Problem Of Incorporating Thermodynamics Into Quantum Theory)
在本文中,我们表明,相关相干态(CCS)的热态的量子模拟的作用是最适当的候选人。我们研究的主要结果归结为这样一个事实,即在任何温度下,一个物体与随机环境的平衡条件下的量子热效应只能在一组CCS的基础上得到一致的解释。
2012-11-16 quant-ph
Thermalization of small quantum systems: From the zeroth law of thermodynamics
孤立量子系统的热化是近年来研究的热点,并取得了重要进展。本文从热力学第零定律的角度出发,考虑复合系统的薛定谔演化,研究了与大混沌环境相互作用的小量子系统的热化。也就是说,我们考虑一个小的量子系统,它与一个大的环境系统接触;在它们放松之后,它们被分离,并研究它们的温度。我们的问题是在什么条件下小系统可能具有与环境温度相同的可检测温度。这应该是小量子系统热化并具有明确定义的温度的必要条件。利用一个充当温度计的二能级探测量子系统,我们发现第零定律适用于量子混沌系统,而不适用于可积系统。
2019-06-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quasi-autonomous quantum thermal machines and quantum to classical energy flow
在小尺度上考虑量子系统的热力学既有实际的动机,也有基础的动机。在这里,我们解决的问题,自主量子热机,量身定制,以实现一些特定的热力学原语,如在存在的热环境中的工作提取,同时具有最小的或没有从宏观制度的控制。除了实验实现,这提供了一个舞台,在其中解决某些基础方面,如在热力学中的作用,时钟自由度的使用和本地时间相关的哈密顿在一个特定的量子子系统的模拟相干。对于小规模系统,会出现其他问题。首先,它是不清楚到什么程度真正有序的热力学功已被提取,其次,非平凡的反作用的热机必须占。我们发现,这两个方面都可以通过明智地选择量子测量来解决,这些测量可以放大长度尺度阶梯上的热力学性质,同时稳定量子热机。在这个框架内,我们表明,热力学可逆性是在一个特定的芝诺极限,最后说明这些概念与一个具体的例子,涉及自旋系统。
2015-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Work Cost of Thermal Operations in Quantum and Nano Thermodynamics
采用由Janzing等人开创的量子和纳米系统的热力学资源理论框架。Phys.39,2717(2000)]中,我们将一种资源状态转换为另一种资源状态的有用功成本表示为凸优化的线性规划。该方法基于Janzing等人以及后来Horodecki和Oppenheim [Nat.Comm.4,2059(2013)]给出的热准序的表征。这两种表征都与Ruch、Schranner和Seligman以混合距离[J. Chem. Phys. 69,386(1978)]的名义研究的优化的扩展版本有关。
2014-02-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum thermal machine acting on a many-body quantum system: role of correlations in thermodynamic tasks
我们研究了三能级热机作用于多量子比特系统时的功能,整个系统被放置在电磁场中的静态热平衡配置。这种现实的设置介于迄今为止探索的单量子位和宏观物体目标的两种情况之间,提供了有关热力学背景下纯量子性质的系统尺寸缩放的信息。我们表明,由于场诱导的量子位之间存在鲁棒相关性,机器可以将热力学任务局部交付给每个量子位,也可以集体交付给多量子位系统:这使得任务也可以在比机器尺寸大得多的系统上交付。
2016-01-29 quant-ph
Quantum thermodynamics aspects with a thermal reservoir based on $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonians
我们目前的结果有关方面的量子热力学的背景下,非厄米量子力学的量子谐振子的动力学。为了更好地控制量子热力学过程中的参数,我们利用碰撞模型中的概念,引入了一个基于$\mathcal{PT}$对称哈密顿量的简单热库原型,并研究了在位移热态下制备的单谐振子的热化过程中热库的效应.我们验证,控制水库的$\mathcal{PT}$对称的功能,可以扭转系统和水库之间的热流,以及保持在一个较长的时间内的一致性,减少熵产生。此外,我们考虑了一个修改的量子奥托循环,其中的标准热热库取代的热库的基础上$\mathcal{PT}$ -对称哈密顿。通过定义取决于$\mathcal{PT}$对称参数的有效温度,可以通过改变$\mathcal{PT}$对称参数来将量子奥托循环配置从发动机互换到制冷机。我们的研究结果表明,$\mathcal{PT}$对称效应可能是有用的,以实现量子热力学协议,如相干保护和熵产生减少的改进。
2021-03-25 quant-ph
Virtual qubits, virtual temperatures, and the foundations of thermodynamics
我们认为,热机可以从“虚拟温度”下的“虚拟量子位”的角度来理解:查看驱动热机的两个热浴的相关方式是作为一个复合系统。虚拟量子比特是这个复合体的两级子系统,它们的虚拟温度可以取任何值,正负。热机通过将外部系统与精心选择的虚拟量子位和温度范围进行热接触来作用于外部系统。我们通过研究最小的热机来证明这些主张。我们进一步表明,这种观点提供了一个强大的方式来查看热力学,通过分析一些现象。这包括接近卡诺效率(我们发现所有机器本质上都是通过等价于最小的热机来实现的),不可逆机器中的熵产生,以及从负温度和粒子数反转的角度看待工作的方法。此外,我们介绍了“真正的”热机器的想法,并导致考虑工作的“强度”的概念。
2012-08-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficiency of inefficient endoreversible thermal machines
我们提出了一个研究的性能优化的内可逆热机的热力学力与冷浴在小热力学力的制度。这些热机既可以作为发动机,也可以作为制冷机。我们分析了如何确定的热力学通量的依赖力的最佳性能。结果的动机和说明的量子模型,三能级脉塞,并给出了明确的解析表达式的引擎效率作为系统参数的函数。
2016-04-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Computing via Autonomous Quantum Thermal Machines
University of Geneva(日内瓦大学)
本文提出基于自治量子热机的经典计算物理模型,利用热流驱动计算,构建了可实现任意线性可分函数的“热力学神经元”及其网络,为神经网络和热力学计算提供了替代的物理模拟实现平台。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cs.AI
Squeezed coherent states as thermal-like ones (on the problem of incorporating thermodynamics into quantum theory)
在我们的论文[1]中,我们提出了一种将随机热力学引入量子理论的新方法。它是基于一致包含的整体随机环境影响的任意Bogoliubov真空建模的概念。在我们的研究中,我们实现了一种基于波函数描述“物体+任意真空”系统状态的可能性。在热涨落和量子涨落同时发生的情况下,需要量子语言的事实变得特别明显。这允许分析不同类型的量子态并估计它们对热效应描述的适用程度。我们的研究的主要结果归结为这样一个事实,即压缩相干态(SCS)不能用来一致地解释量子热效应的条件下的物体平衡与随机环境在任何温度下。
2012-11-13 quant-ph
Geometric structure of thermal cones
热力学第二定律规定了事件流的基本不对称性。所谓的热力学时间箭头引入了一种排序,将系统的状态空间划分为过去、未来和不可比较的区域。在这项工作中,我们分析了所产生的热锥的结构,即,一组状态,给定的状态可以进化到(未来的热锥)或从(过去的热锥)进化。具体来说,对于一个$d$维经典态的系统与热浴相互作用,我们发现过去的热锥和不可比区域的明确建设。此外,我们提供了一个详细的分析,他们的行为的基础上给出的热锥的体积的热力学单调。所得到的结果也适用于其他majorisation为基础的资源理论(如纠缠和相干),因为描述允许的状态转换的偏序,然后在无限温度极限的热力学顺序相反。最后,我们还概括了建设的热锥占概率变换。
2022-12-13 quant-ph
Effective thermodynamics of strongly coupled qubits
在低温下,量子系统与其环境之间的相互作用可能导致系统违反热定律。这些违反的根源是系统与环境之间的纠缠,它阻止系统进入热态。另一方面,对于两态系统,我们表明,可以定义一个有效的温度,将系统置于一个“伪热”的状态,有效的热定律得到维护。然后,我们数值探索这些主张的n态系统的灵感来自自旋玻色子环境。
2011-08-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum features and signatures of quantum-thermal machines
本章的目的是指出量子现象是如何影响微观热机的运行的,如发动机和冰箱。由于将热量转换为功是热力学的基本问题之一,量子热机的平台揭示了量子领域的热力学。本章重点介绍量子力学的基本特征,如能量量子化、不确定原理、量子相干性和相关性,以及它们在微观热器件中的表现。除了指出由于它们的非经典特征的热机的特殊行为,我们提出了这些机器的量子热力学签名。任何对这些机器的热力学测量的经典界限的违反都是得出量子效应存在于该热力机器的操作中的结论的充分条件。实验装置证明了一些结果。
2018-03-15 quant-ph
Quantum information-cost relations and fluctuations beyond thermal environments: A thermodynamic inference approach
Shanghai University(上海大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文基于最大熵原理,推导了超越兰道尔原理的通用信息成本关系,适用于多守恒电荷和非热环境的复杂量子场景,通过数值验证了信息成本与波动的约束关系。
2026-01-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universality of the thermodynamics of a quantum-mechanically radiating black hole departing from thermality
本研究针对此前黑洞热力学普适性结论依赖严格热光谱近似的局限,利用黑洞动力学态概念,将Mathur和Mehta的相关结果推广至辐射光谱非严格热的量子力学辐射黑洞场景。
2024-08-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamic advancement in the causally inseparable occurrence of thermal maps
量子力学允许事件的发生没有任何明确的因果顺序。在这里,它示出了两个不同的热通道的因果不可分割的顺序中的应用程序可以提高潜在的提取工作,相反,他们的任何明确的(可分离的)顺序的组合物。这种增强也是可能的,即使没有分配任何热力学资源值的控制量子位。此外,我们提供了第一个非平凡的例子因果增强与非单位针映射,它仍然不清楚如何获得路径结构的叠加(在明确的因果顺序)。因此,它可能是一个潜在的候选人,以强调时间叠加和路径叠加之间的差异。
2020-03-03 quant-ph
Universal trade-off between irreversibility and intrinsic timescale in thermal relaxation with applications to thermodynamic inference
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);The University of Tokyo(东京大学)
本研究建立热弛豫中熵产生率的通用下界,揭示耗散率与内禀弛豫时间的普适权衡关系,推导经典及量子版弛豫时间上界,且该关系适用于非马尔可夫粗粒化动力学,为热力学推断提供新工具。
2025-10-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Low-temperature thermodynamics with quantum coherence
热操作是非平衡态量子热力学的操作模型。在能级之间缺乏相干性的情况下,在热操作下的精确状态转变条件在称为热优化的数学关系方面是已知的。但是,即使在相对容易处理的模型下,其中所有的吉布斯状态保持量子信道都包括在内,纳入相干性也是具有挑战性的。在这里,我们找到了一个数学概括的热操作在低温下,“冷却地图”,我们得出的必要和充分的状态转换条件。冷却地图,饱和最近发现的相干转移的界限是可实现的热操作,促使我们推测,所有的冷却地图是热操作。冷却地图,虽然不太保守的热操作的概括,是更易于处理的吉布斯保存操作,这表明在一般温度下的冷却地图样的模型可以用于获得有关热操作的洞察力。
2015-08-09 quant-ph
Performance of autonomous quantum thermal machines: Hilbert space dimension as a thermodynamic resource
讨论了多能级自治量子热机。特别是,我们探索的机器的大小(希尔伯特空间维度捕获)之间的关系,和机器的性能。使用虚拟量子位和虚拟温度的概念,我们表明,高维机器可以优于较小的。例如,通过考虑具有更多水平的冰箱,可以实现更低的温度以及更高的功率。本文讨论了给定尺寸冰箱的优化设计问题。因此,我们得到了希尔伯特空间维数的第三定律的陈述:达到绝对零度温度需要无限维。这些结果表明,希尔伯特空间维数应被视为一个热力学资源。
2016-04-14 quant-ph
The Trinity of Markovian Quantum Thermodynamics: Unifying the Axiomatic, Microscopic, and Operational Paradigms
Trinity College Dublin(都柏林三一学院);Trinity Quantum Alliance(三一量子联盟);University of Vienna(维也纳大学);Heriot-Watt University(赫瑞瓦特大学)
研究马尔可夫量子热力学中三种范式的关系,通过证明满足特定条件的热林德布拉德算符在三种范式下的等价性统一现有方法,还给出微观协议模拟热马尔可夫过程并通过实例说明适用性,为其建立统一基础。
2026-07-20 quant-ph
Geometry of work fluctuations versus efficiency in microscopic thermal machines
在设计微型机器时,由于随机波动的影响,提高效率通常会以降低可靠性为代价。在这里,我们开发了一个通用的方法进行多目标优化的效率和工作波动的热机接近平衡的经典或量子制度。我们的方法利用热力学几何技术,使我们匹配最佳解决方案的协议参数化的热力学长度。连续变量高斯机,这形成了一个重要的类在微观系统的热力学研究的最佳协议。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noncommuting conserved charges in quantum thermodynamics and beyond
本综述探讨了非对易守恒荷对量子热力学的影响,指出其会使热态推导失效、减少熵产生并冲突于特征态热化假说,同时揭示了其在不同方面阻碍或促进热化的概念难题。
2023-09-07 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Quantum Computers, Quantum Computing and Quantum Thermodynamics
本文综述了量子热力学在量子计算机与量子计算中的应用,探讨了热管理、功与热的量子重定义及非平衡量子比特温度定义等核心热力学问题。
2024-04-22 physics.comp-ph quant-ph
A Temperature Change can Solve the Deutsch-Jozsa Problem : An Exploration of Thermodynamic Query Complexity
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien(维也纳量子科学与技术中心,原子研究所,维也纳工业大学)
利用热力学方法,通过温度变化解决德克斯特-乔兹萨问题,并提出热力学查询复杂性的新模型。
2025-10-16 quant-ph
Non-thermal quantum channels as a thermodynamical resource
量子热力学可以理解为一种资源理论,其中热态是自由的,唯一允许的操作是与系统的总哈密顿量交换的幺正变换。以前关于这个主题的文献只关注不同状态资源之间的转换,忽略了这样一个事实,即不与总能量交换的量子操作也构成了一种潜在的有价值的资源。在这封信中,给定一些非热量子信道,我们研究如何将它们集成到热机中以提取最大量的功的问题。我们发现,在极限的渐近许多使用的每个通道,可计算的工作是一个加性函数的考虑通道,可计算的有限维量子操作和玻色子通道。我们应用我们的研究结果来约束由于自然的非热过程中假设的Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)崩溃模型的工作量。我们发现,虽然GRW理论预测的可能性,提取工作的真空在没有成本,功率的\emph{collapse engine}可以在原则上产生是非常低的。
2015-06-15 quant-ph
Quantum engine efficiency bound beyond the second law of thermodynamics
根据第二定律,循环热机的效率受到卡诺界限的限制,卡诺界限是在可逆性条件下在两个热浴之间操作的发动机所获得的,由此总熵不增加。在热浴和挤压热浴之间运行的量子发动机已经被证明超过了这个界限。然而,它们的最大效率不能由可逆性条件来确定,这可能会产生一个无法实现的高于1的效率界限。在这里,我们确定了一个量子系统和一个浴之间的交换能量的分数,必然会导致熵的变化,并推导出这种变化的不等式。这个不等式揭示了由非热浴供能的量子引擎的效率界限。这个界限并不意味着可逆性,除非两个浴是热的。它不能仅仅从热力学的热力学定律推导出来。
2017-10-29 quant-ph
Experimental Validation of Enhanced Information Capacity by Quantum Switch in Accordance with Thermodynamic Laws
本研究实验验证了量子开关能增加热通道的信息容量且符合热力学定律,通过核磁共振方法证明该过程消耗控制系统的相干自由能,为量子热力学提供了额外资源。
2024-06-04 quant-ph
Thermodynamics analogue for self-trapped spinning-stationary Madelung fluid
我们讨论二维Madelung流体动力学,其无旋情况简化为自由单粒子的薛定谔方程。我们证明了前文中所报道的自陷自旋-定常Madelung流体可以类比地被确定为一个平衡热力学系统。这是通过将马德隆密度上的Shannon熵和正文中定义的内能分别与平衡态热力学系统的热熵和热内能对应来实现的。这使我们确定一个马德隆流体模拟的热温度在消失值的固定的马德隆流体将不再旋转,等于量子力学基态的粒子被困在一个圆柱形管的外部潜力。
2010-06-25 quant-ph
Thermodynamically consistent collisional master equation in a low-density gas with internal structure
本文提出一种量子系统与具有内部自由度的稀薄热气体发生非弹性散射的动力学主方程,证明了气体在热平衡时的热力学一致性,并揭示了气体内部与运动状态温度不同时作为非平衡储层产生能量的机制。
2025-06-26 quant-ph
A quantum thermal machine surpassing the classical thermodynamic limit on precision
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Trinity College Dublin(都柏林三一学院);King’s College London(伦敦国王学院)
实验证明超导量子热机可超越经典热力学不确定关系(TUR)的精度界限,观测到TUR比率Q=1.71±0.17,违反经典界限Q≥2,展示了量子与经典热力学的根本区别,为低能耗高精度量子热器件奠定基础。
2026-09-30 quant-ph
Resource theory of quantum thermodynamics: Thermal operations and Second Laws
资源理论是用于管理任何有价值资源的通用方法,例如纠缠,纯度和不对称性。这样的框架的特点是由两个主要元素:一组预定义的(免费)操作和状态,人们认为可以轻松地获得免费的。鉴于这些基本规则,人们可能会问:使用这种自由操作和状态可以实现什么?这通常导致一组状态转换条件,其告诉我们特定状态$ ρ$是否可经由自由操作和状态的使用而演变成另一状态$ ρ' $。我们将在本章中看到,热相互作用可以作为一种资源理论来模拟。由这种框架产生的状态转换条件被称为“第二定律”。我们还将看到这样的状态转移条件如何恢复在i.i.d.中的经典热力学。极限最后,我们将讨论如何将这些法律适用于研究量子热机的性能的基本限制。
2018-05-24 quant-ph
Quantum correlations in the thermodynamic limit: the XY-model
本文在XY模型的基础上研究了量子关联在热力学极限下的热性质
2011-08-10 quant-ph
Thermal density functional theory: Time-dependent linear response and approximate functionals from the fluctuation-dissipation theorem
将线性响应时间相关密度泛函理论的van Leeuwen证明推广到热系综。这允许推广到有限温度的Gross-Kohn关系,TDDFT的交换相关核,和DFT的波动耗散定理。这就产生了一种自然的方法来生成新的热交换相关(XC)近似。
2016-05-05 physics.chem-ph quant-ph
Geometrical bounds on irreversibility in squeezed thermal bath
不可逆熵产生在量子热力学过程中起着重要的作用。在这里,我们调查的几何边界的IEP在非平衡热力学通过举例耦合到一个系统的压缩热浴受到耗散和退相,分别。我们发现,在耗散和退相的情况下,IEP的几何边界总是以相反的方式移动,在退相和耗散的情况下,IEP的上界和下界分别变得更紧。然而,无论是在耗散或失相下,我们可以减少IEP本身的临界时间和临界时间的界限达到平衡收获的挤压效应的好处,其中IEP的值,量化的热力学不可逆性的程度,也变得更小。因此,由于压缩热浴的非平衡性质,系统-浴相互作用能对IEP产生显著影响,导致其边界的紧密性。我们的研究结果与热力学第二定律并不矛盾,因为挤压池作为一种可用的资源,可以提高量子热力学器件的性能。
2022-04-25 physics.optics quant-ph
Inquiries into the Nature of Free Energy and Entropy in Respect to Biochemical Thermodynamics
从经典热力学的观点出发,详细地研究了自由能和熵.该方法在逻辑上是基于这样的事实,即通过非热能自发地转化为热能以及热能自发地且均匀地分布在可进入空间内的趋势,热动力学功由热能介导。事实上,自由能是第二定律,消耗能源,使它有可能在有限的速率做热力学工作。熵,如最初定义的那样,被指出是相对于温度隐藏的热能的容量因子;它用于评估热能的实际质量,并解释保持在恒定温度下的系统中潜在的热能量的变化。一个主要的目标是澄清的手段,自由能转移和保守的生物反应序列耦合自由扩散的中间体。为了达到这一目的,人们发现有必要区分所有第一定律能量所具有的“特征自由能”(其数量等于能量本身的数量)和“浓度自由能”(其本质上是机械的,相对难以捉摸,因为它看起来不含第一定律能量)。这方面的发现有助于澄清这样一个事实,即化学势能沿着上述生物反应的序列从一个储存库转移到另一个储存库,是通过第一定律能量作为热能转移和第二定律能量作为浓度自由能转移而发生的。
2001-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.chem-ph