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基于非...的自主量子热机
我们提出了一种演示自主量子热机的方法，其中工作流体由谐振子组成，谐振子的频率由驱动模式调整。工作流体耦合两个热库，每个热库都表现出峰值功率谱，热库的峰值频率高于冷库。假设驱动模式在具有足够高振幅的相干状态下初始化，并且所用的光机械哈密顿量和库的参数合适，则驱动模式会为工作流体引入近似的奥托循环，因此其振荡幅度开始随时间增加。我们为这种量子热机建立了一个解析模型和一个非马尔可夫准经典模型，并表明可以产生相当强大的相干场作为量子热机的输出。这一一般理论建议预示着非马尔可夫机制下量子热机的深入研究。此外，它为特定的物理实现（例如光机械系统）以及随后的自主量子热机的实验实现铺平了道路。
压缩热浴中高斯系统的干涉功率
摘要。在基于完全正量子动力学半群的开放系统理论框架内，我们描述了双模高斯态高斯干涉功率的马尔可夫动力学，该系统由两个玻色子模式组成，每个模式与其压缩热库相互作用。干涉功率的时间演化用高斯初始状态的协方差矩阵来描述。高斯干涉功率的行为取决于子系统的初始状态（压缩参数和热光子数）以及表征压缩热库的参数（温度、耗散系数、库的压缩参数和压缩角）。我们表明，与初始状态无关，高斯干涉功率随时间单调递减，在时间极限下渐近递减为零值。
Kamalakanta Satpathy博士 - 硅技术研究所 练习学校手册 - 硅技术学院 Lopamudra Das博士 - 硅技术研究所 b'' Mihir Hota博士 - 博士 - 硅技术研究所 Debasish Nayak博士 - 硅技术研究所 b'' Shreela Dash，博士 - 硅技术研究所 入学博士学位。计划（1月至2025年会议） 入学手册 - 硅技术研究所 b'' Pradeep Kumar Singh博士博士 - 硅技术研究所 Sushree Satapathy，M.Tech。 - 硅技术研究所
[1]。K. SATPHATY“液体金属快速反应器热库中气体夹带的研究”，快速反应堆气溶胶研究当前情况和未来方向（FARAR -2023），Indira Gandhi原子研究与安全研究所中心，Kalpakkam，Kalpakkam，Kalpakkam，Kalpakkam，TN，10月26日至27日。工业报告：
布雷顿泵热储能系统的热力学性能：内部和外部不可逆性的影响
摘要：提出了一种泵送式热能存储系统的模型。它基于布雷顿循环，依次作为热泵和热机工作。考虑了实际工厂中预期的所有主要不可逆性来源：工作流体和热库之间的热传递引起的外部损失、压力衰减引起的内部损失以及涡轮机械中的损失。数值分析考虑的温度适用于固体热库，例如填料床。特别强调了导致物理上可接受的配置的参数和变量的组合。获得并分析了效率的最大值，包括往返效率，并提供了最佳设计间隔。预测往返效率约为 0.4，甚至更大。分析表明，耦合系统可以运行的物理区域在很大程度上取决于不可逆性参数。这样，功率输出、效率、往返效率和泵送热量的最大值可能位于物理区域之外。在这种情况下，考虑上限值。这些最大值的敏感性分析表明，膨胀机/涡轮机的变化和压缩机的效率对选定的设计点影响最大。对于膨胀机来说，这些下降主要是由于物理操作区域面积的减小。
噪声信道中双模高斯态的可提取量子功
我们研究了一种基于高斯态的 Szilard 引擎，该系统由两个玻色子模式组成，位于一个噪声通道中。系统的初始状态为纠缠压缩热态，通过对两个模式之一进行测量来提取量子功。我们使用马尔可夫 Kossakowski-Lindblad 主方程来描述开放系统的时间演化，并使用基于二阶 Rényi 熵的量子功定义来模拟引擎。我们表明，可提取的量子功随着库的温度和模式之间的压缩、热光子的平均数量和模式的频率而增加。功也随着测量强度的增加而增加，在异差检测的情况下达到最大值。同样，随着噪声通道的压缩参数的增加，可提取的功也在减少，并且它随着压缩热库的相位而振荡。
uniwersytetŚląski西里西亚大学
宏观系统的热力学是一种可追溯到19世纪的封闭理论。随着介观和纳米物理的发展，应制定基于量子力学的小型系统的热力学。 的确，在过去的几年中，这个热门话题不仅引起了人们的关注，这不仅是一种基本理论，而且还引起了其在构建小型热发动机，纳米机器[1]和分子电动机[2]中的应用。 由于小型系统（几乎）总是表现出quan tum特征，因此在开放量子系统中面临着过程的非平凡问题[3,4]。 作为统计力学是“原子世界与物体世界之间的桥梁” [3] [3]设计任何设备的“构建块”本质上是基于自然的量子性能，因此面临着高度非平凡的量子不可逆性的问题。 在本文中，我们将注意力限制在非常稳定的系统的特定特性上：基于非渗透材料的传播量子的热流[5]。 量子位在不同温度下耦合到两个无准热库。 很明显，任何使用热能流动的任何热发动机或任何其他用来运行的是热电导的阶段。随着介观和纳米物理的发展，应制定基于量子力学的小型系统的热力学。的确，在过去的几年中，这个热门话题不仅引起了人们的关注，这不仅是一种基本理论，而且还引起了其在构建小型热发动机，纳米机器[1]和分子电动机[2]中的应用。由于小型系统（几乎）总是表现出quan tum特征，因此在开放量子系统中面临着过程的非平凡问题[3,4]。作为统计力学是“原子世界与物体世界之间的桥梁” [3] [3]设计任何设备的“构建块”本质上是基于自然的量子性能，因此面临着高度非平凡的量子不可逆性的问题。在本文中，我们将注意力限制在非常稳定的系统的特定特性上：基于非渗透材料的传播量子的热流[5]。量子位在不同温度下耦合到两个无准热库。很明显，任何使用热能流动的任何热发动机或任何其他用来运行的是热电导的阶段。
大脑如何变成心智：热力学能够解释情绪的出现和本质吗？
摘要：神经系统的电活动是意识现象学的基础。感官知觉触发与环境的信息/能量交换，但大脑的反复激活保持静止状态，参数恒定。因此，感知形成一个封闭的热力学循环。在物理学中，卡诺发动机是一种理想的热力学循环，它将热量从热库转化为功，或者反过来，需要功将热量从低温库转移到高温库（逆卡诺循环）。我们通过吸热逆卡诺循环分析高熵大脑。其不可逆激活为未来定位提供了时间方向性。神经状态之间的灵活转移激发了开放性和创造力。相反，低熵静止状态与可逆激活平行，可逆激活通过重复思考、悔恨和遗憾强加过去的焦点。放热卡诺循环会降低精神能量。因此，大脑的能量/信息平衡形成了动机，被感知为立场或负面情绪。我们的工作从自由能原理的角度分析了积极和消极情绪以及自发行为。此外，电活动、思想和信念适合于时间组织，这是与物理系统正交的条件。在此，我们提出，对情绪热力学起源的实验验证可能会启发更好的精神疾病治疗方案。
麦克斯韦棘轮的功能热力学
麦克斯韦棘轮是自主的有限状态热力学引擎，可实现输入输出信息转换。之前对这些“恶魔”的研究主要集中在它们如何利用环境资源来产生功：它们随机化有序输入，利用增加的香农熵将能量从热库转移到功库，同时遵守刘维尔状态空间动力学和第二定律。然而，到目前为止，正确确定这种功能性热力学操作机制仅限于极少数引擎，这些引擎的信息承载自由度之间的相关性可以精确计算并以封闭形式计算出来——这是一个高度受限的集合。此外，棘轮行为的关键第二个维度在很大程度上被忽略了——棘轮不仅改变环境输入的随机性，其操作还构建和解构模式。为了解决这两个维度，我们采用了动态系统和遍历理论的最新成果，这些理论可以有效而准确地计算一般隐马尔可夫过程的熵率和统计复杂性发散率。与信息处理第二定律相结合，这些方法可以准确地确定具有任意数量状态和转换的有限状态麦克斯韦妖的热力学操作状态。此外，它们还有助于分析给定引擎的结构与随机性之间的权衡。结果大大增强了对信息引擎的信息处理能力的视角。作为应用，我们对 Mandal-Jarzynski 棘轮进行了彻底的分析，表明它具有不可数无限的有效状态空间。
利用捕获电子进行量子计算的可行性研究
正在进行的构建量子计算机的努力基于各种物理实现。最成熟的实现之一是基于保罗阱中的捕获离子，其中量子位被编码在离子价电子的内部状态中，并使用自旋相关力进行纠缠，将离子的内部状态与其集体运动耦合 [1]。捕获离子的优势在于它们表现出超过 10 分钟的相干时间 [2-4] 和灵活的连接 [5,6]。此外，单量子位门的每个门错误率已低至 10 − 6 [7,8]，多量子位门的每个门错误率低至 10 − 3 [9-11]。然而，与超导量子位（约 10 纳秒）相比，离子之间的多量子位操作通常相对较慢（约 10 μ s）。此外，冷却、制备、读出和控制数千个捕获离子量子比特所需的光学技术仍处于起步阶段 [ 12 – 14 ]。在这里，我们对基于捕获电子的量子计算进行了可行性研究。电子对量子计算很有吸引力，因为它们非常轻，是一个天然的两级自旋系统（量子比特），具有足够大的磁矩，可以用成熟的微波技术和热库来操纵，从而无需量子比特控制光学器件。相对于捕获离子，质量减少了四个数量级，增加了捕获势中粒子的运动频率，从而提高了多量子比特操作和传输的速度。此外，电子的两级自旋结构消除了传统原子和固态的某些复杂性