Optimal Probabilistic Work Extraction beyond the Free Energy Difference with a Single-Electron Device

Olivier Maillet, Paolo A. Erdman, Vasco Cavina, Bibek Bhandari, Elsa T. Mannila, Joonas T. Peltonen, Andrea Mari, Fabio Taddei, Christopher Jarzynski, Vittorio Giovannetti, Jukka P. Pekola

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

42 Sitaatiot (Scopus)
191 Lataukset (Pure)

Abstrakti

We experimentally realize protocols that allow us to extract work beyond the free energy difference from a single-electron transistor at the single thermodynamic trajectory level. With two carefully designed out-of-equilibrium driving cycles featuring kicks of the control parameter, we demonstrate work extraction up to large fractions of kBT or with probabilities substantially greater than 1/2, despite the zero free energy difference over the cycle. Our results are explained in the framework of nonequilibrium fluctuation relations. We thus show that irreversibility can be used as a resource for optimal work extraction even in the absence of feedback from an external operator.

AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli150604
Sivut1-6
JulkaisuPhysical Review Letters
Vuosikerta122
Numero15
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 18 huhtik. 2019
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Optimal Probabilistic Work Extraction beyond the Free Energy Difference with a Single-Electron Device'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • QTF: Kvanttiteknologian huippuyksikkö

    Pekola, J. (Vastuullinen tutkija), Blanchet, F. (Projektin jäsen), Golubev, D. (Projektin jäsen), Maillet, O. (Projektin jäsen), Mannila, E. (Projektin jäsen), Senior, J. (Projektin jäsen) & Marín Suárez, M. (Projektin jäsen)

    01/01/201831/12/2020

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

Siteeraa tätä