Projekteja vuodessa
Abstrakti
In classical Markov jump processes, current fluctuations can only be reduced at the cost of increased dissipation. To explore how quantum effects influence this trade-off, we analyze the uncertainty of steady-state currents in Markovian open quantum systems. We first consider three instructive examples and then systematically minimize the product of uncertainty and entropy production for small open quantum systems. As our main result, we find that the thermodynamic cost of reducing fluctuations can be lowered below the classical bound by coherence. We conjecture that this cost can be made arbitrarily small in quantum systems with sufficiently many degrees of freedom. Our results thereby provide a general guideline for the design of thermal machines in the quantum regime that operate with high thermodynamic precision, meaning low dissipation and small fluctuations around average values.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 314002 |
Sivumäärä | 21 |
Julkaisu | Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical |
Vuosikerta | 54 |
Numero | 31 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 6 elok. 2021 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Thermodynamic uncertainty relations for coherently driven open quantum systems'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 3 Päättynyt
-
Kvanttiteknologian huippuyksikkö
Flindt, C. (Vastuullinen tutkija), Potanina, E. (Projektin jäsen), Burset Atienza, P. (Projektin jäsen) & Pyhäranta, T. (Projektin jäsen)
01/01/2018 → 31/12/2020
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Kvantmekanisk styrning av elektrisk laddning, värme och entropi produktion i nanokomponenter
Flindt, C. (Vastuullinen tutkija), Deger, A. (Projektin jäsen), Potanina, E. (Projektin jäsen), Norrman Brange, F. (Projektin jäsen), Roussel, B. (Projektin jäsen), Vecsei, P. (Projektin jäsen), Menczel, P. (Projektin jäsen) & Pyhäranta, T. (Projektin jäsen)
01/09/2017 → 31/12/2021
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Kvanttihyppyjen termodynamiikka
Brandner, K. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2016 → 31/08/2019
Projekti: Academy of Finland: Other research funding