Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 7/2017

01.07.2017

Performance analysis of quantum Diesel heat engines with a two-level atom as working substance

verfasst von: X. L. Huang, Y. F. Shang, D. Y. Guo, Qian Yu, Qi Sun

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 7/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A quantum Diesel cycle, which consists of one quantum isobaric process, one quantum isochoric process and two quantum adiabatic processes, is established with a two-level atom as working substance. The parameter R in this model is defined as the ratio of the time in quantum isochoric process to the timescale for the potential width movement. The positive work condition, power output and efficiency are obtained, and the optimal performance is analyzed with different R. The effects of dissipation, the mixed state in the cycle and the results of other working substances are also discussed at the end of this analysis.
Vorheriger Artikel Variance-based uncertainty relation for incompatible observers

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Nielsen, M.A., Chuang, I.L.: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, Cambridge (2000)MATH
2.
Scovil, H.E.D., Schulz-DuBois, E.O.: Three-level masers as heat engines. Phys. Rev. Lett. 2, 262 (1959)ADSCrossRef
3.
Geusic, J.E., Schulz-Du Bois, E.O., De Grasse, R.W., Scovil, H.E.D.: Three level spin refrigeration and maser action at 1500 mc/sec. J. Appl. Phys. 30, 1113 (1959)ADSCrossRef
4.
Sakurai, J.J.: Modern Quantum Mechanics Revised Edition. Addison-Wesley Publishing Company, Boston (1994)
5.
Quan, H.T., Liu, Y.X., Sun, C.P., Nori, F.: Quantum thermodynamic cycles and quantum heat engines. Phys. Rev. E 76, 031105 (2007)ADSMathSciNetCrossRef
6.
Kieu, T.D.: The second law, Maxwell’s demon, and work derivable from quantum heat engines. Phys. Rev. Lett. 93, 140403 (2004)ADSMathSciNetCrossRef
7.
Kieu, H.T.: Quantum heat engines, the second law and Maxwells demon. Eur. Phys. J. D 39, 115 (2006)ADSCrossRef
8.
9.
10.
Wang, J., He, J., He, X.: Performance analysis of a two-state quantum heat engine working with a single-mode radiation field in a cavity. Phys. Rev. E 84, 041127 (2011)ADSCrossRef
11.
Wang, J., He, J., He, X.: Quantum Otto engine of a two-level atom with single-mode fields. Phys. Rev. E 85, 041148 (2012)ADSCrossRef
12.
Thomas, G., Johal, R.S.: Friction due to inhomogeneous driving of coupled spins in a quantum heat engine. Eur. Phys. J. B 87, 166 (2014)ADSCrossRef
13.
Altintas, F., Hardal, A.Ü.C., Müstecapliog̃lu, Ö.E.: Quantum correlated heat engine with spin squeezing. Phys. Rev. E 90, 032102 (2014)ADSCrossRef
14.
Henrich, M.J., Mahler, G., Michel, M.: Driven spin systems as quantum thermodynamic machines: fundamental limits. Phys. Rev. E 75, 051118 (2007)ADSCrossRef
15.
Zhang, T., Liu, W.T., Chen, P.X., Li, C.Z.: Four-level entangled quantum heat engines. Phys. Rev. A 75, 062102 (2007)ADSCrossRef
16.
Thomas, G., Johal, R.S.: Coupled quantum Otto cycle. Phys. Rev. E 83, 031135 (2011)ADSCrossRef
17.
Huang, X.L., Liu, Y., Wang, Z., Niu, X.Y.: Special coupled quantum Otto cycles. Eur. Phys. J. Plus 129, 4 (2014)ADSCrossRef
18.
Wang, J.H., Ye, Z.L., Lai, Y.M., Li, W.S., He, J.Z.: Efficiency at maximum power of a quantum heat engine based on two coupled oscillators. Phys. Rev. E 91, 062134 (2015)ADSCrossRef
19.
Abah, O., Robnagel, J., Jacob, G., Deffner, S., Schmidt-Kaler, F., Singer, K., Lutz, E.: Single-Ion heat engine at maximum power. Phys. Rev. Lett. 109, 203006 (2012)ADSCrossRef
20.
Altintas, F., Hardal, A.Ü.C., Müstecapliog̃lu, Ö.E.: Rabi model as a quantum coherent heat engine: from quantum biology to superconducting circuits. Phys. Rev. A 91, 023816 (2015)ADSCrossRef
21.
Wang, H., Liu, S.Q., He, J.Z.: Thermal entanglement in two-atom cavity QED and the entangled quantum Otto engine. Phys. Rev. E 79, 041113 (2009)ADSCrossRef
22.
Zagoskin, A.M., Savelev, S., Nori, F., Kusmartsev, F.V.: Squeezing as the source of inefficiency in the quantum Otto cycle. Phys. Rev. B 86, 014501 (2012)ADSCrossRef
23.
24.
Lambert, N., Chen, Y.N., Cheng, Y.C., Li, C.M., Chen, G.Y., Nori, F.: Quantum biology. Nat. Phys. 9, 10 (2013)CrossRef
25.
Zagoskin, A.M., Il’ichev, E., McCutcheon, M.W., Young, J.F., Nori, F.: Controlled generation of squeezed states of microwave radiation in a superconducting resonant circuit. Phys. Rev. Lett. 101, 253602 (2008)ADSCrossRef
26.
You, J.Q., Nori, F.: Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits. Nature 474, 589 (2011)ADSCrossRef
27.
You, J.Q., Nori, F.: Superconducting circuits and quantum information. Phys. Today 58, 42 (2005)CrossRef
28.
Scully, M.O., Zubairy, M.S., Agarwal, G.S., Walther, H.: Extracting work from a single heat bath via vanishing quantum coherence. Science 299, 862 (2003)ADSCrossRef
29.
Huang, X.L., Wang, T., Yi, X.X.: Effects of reservoir squeezing on quantum systems and work extraction. Phys. Rev. E 86, 051105 (2012)ADSCrossRef
30.
Robnagel, J., Abah, O., Schmidt-Kaler, F., Singer, K., Lutz, E.: Nanoscale heat engine beyond the Carnot limit. Phys. Rev. Lett. 112, 030602 (2014)ADSCrossRef
31.
Manzano, G., Galve, F., Zambrini, R., Parrondo, J.M.R.: Entropy production and thermodynamic power of the squeezed thermal reservoir. Phys. Rev. E 93, 052120 (2016)ADSCrossRef
32.
33.
Huang, X.L., Wang, L.C., Yi, X.X.: Quantum Brayton cycle with coupled systems as working substance. Phys. Rev. E 87, 012144 (2013)ADSCrossRef
34.
35.
Quan, H.T., Wang, Y.D., Liu, Y.X., Sun, C.P., Nori, F.: Maxwell’s demon assisted thermodynamic cycle in superconducting quantum circuits. Phys. Rev. Lett. 97, 180402 (2006)ADSMathSciNetCrossRefMATH
36.
Grajcar, M., Ashhab, S., Johansson, J.R., Nori, F.: Lower limit on the achievable temperature in resonator-based sideband cooling. Phys. Rev. B 78, 035406 (2008)ADSCrossRef
37.
Levy, A., Alicki, R., Kosloff, R.: Quantum refrigerators and the third law of thermodynamics. Phys. Rev. E 85, 061126 (2012)ADSCrossRef
38.
Sørdal, V.B., Bergli, J., Galperin, Y.M.: Cooling by heating: restoration of the third law of thermodynamics. Phys. Rev. E 93, 032102 (2016)ADSCrossRef
39.
Scully, M.O., Zubairy, M.S.: Quantum Optics. Cambridge University Press, Cambridge (1997)CrossRefMATH
40.
Esposito, M., Kawai, R., Lindenberg, K.: Efficiency at maximum power of low-dissipation Carnot engines. Phys. Rev. Lett. 105, 150603 (2010)ADSCrossRef
41.
de Tomás, C., Hernández, A.C., Roco, J.M.M.: Optimal low symmetric dissipation Carnot engines and refrigerators. Phys. Rev. E 85, 010104 (2012)CrossRef
42.
Guo, J., Wang, J., Wang, Y., Chen, J.: Universal efficiency bounds of weak-dissipative thermodynamic cycles at the maximum power output. Phys. Rev. E 87, 012133 (2013)ADSCrossRef
43.
Muñoz, E., Peña, F.J.: Quantum heat engine in the relativistic limit: the case of a Dirac particle. Phys. Rev. E 86, 061108 (2012)ADSCrossRef
44.
Wang, J.H., He, J.Z.: Phase transitions for an ideal Bose condensate trapped in a quartic potential. Eur. Phys. J. D 64, 73 (2011)ADSCrossRef
Metadaten
Titel
Performance analysis of quantum Diesel heat engines with a two-level atom as working substance
verfasst von
X. L. Huang
Y. F. Shang
D. Y. Guo
Qian Yu
Qi Sun
Publikationsdatum
01.07.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 7/2017
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-017-1624-9

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2017

Quantum Information Processing 7/2017 Zur Ausgabe

OriginalPaper

Quantum sealed-bid auction using a modified scheme for multiparty circular quantum key agreement

OriginalPaper

Quantum private comparison employing single-photon interference

OriginalPaper

Shortcuts to adiabaticity for rapidly generating two-atom qutrit entanglement

OriginalPaper

Multi-party quantum private comparison based on the entanglement swapping of d-level cat states and d-level Bell states

OriginalPaper

Simulations of Shor’s algorithm using matrix product states

OriginalPaper

Multi-party quantum key agreement protocol secure against collusion attacks

Neuer Inhalt

    Bildnachweise