搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

带有Dzyaloshinski-Mariya相互作用的两比特纠缠量子Otto热机和量子Stirling热机

赵丽梅 张国锋

带有Dzyaloshinski-Mariya相互作用的两比特纠缠量子Otto热机和量子Stirling热机

赵丽梅, 张国锋
PDF
导出引用
  • 研究了以带有Dzyaloshinski-Mariya(DM)相互作用的两比特自旋体系为工质的量子纠缠Otto热机和量子Stirling热机.两种不同热机在各自的循环过程中,通过保持其他参量不变,只有DM相互作用发生改变,从而分析热机循环中DM相互作用与热传递、做功以及效率等热力学量之间的关系.研究结果表明:DM相互作用对两种热机的基本量子热力学量都具有重要的影响,但量子Stirling热机由于回热器的使用,其循环效率会大于量子Otto纠缠热机的效率,甚至会超过Carnot效率;得到了量子Otto纠缠热机和量子Stirling热机做正功的条件.因此,在这两个纠缠体系中,热力学第二定律都依然成立.
      通信作者: 张国锋, gf1978zhang@buaa.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11574022)资助的课题.
    [1]

    Scovil H E D, Schulz-Dubois E O 1959 Phys. Rev. Lett. 2 262

    [2]

    Geusic J E, Schulz-Dubois E O, Scovil H E D 1967 Phys. Rev. 156 343

    [3]

    Kieu T D 2004 Phys. Rev. Lett. 93 140403

    [4]

    Kieu T D 2006 Eur. Phys. J. D 39 115

    [5]

    Altintas F, Hardal A U C, Mustecaplioglu O E 2015 Phys. Rev. A 91 023816

    [6]

    Wang X G 2001 Phys. Rev. A 64 012313

    [7]

    Thomas G, Johal R S 2011 Phys. Rev. E 83 031135

    [8]

    Huang X L, Wang L C, Yi X X 2013 Phys. Rev. E 87 012144

    [9]

    Zhou Y, Zhang G F, Li S S 2009 Europhys. Lett. 86 50004

    [10]

    Zhang G F 2007 Phys. Rev. A 75 034304

    [11]

    Feldmann T, Kosloff R 2004 Phys. Rev. E 70 046110

    [12]

    Feldmann T, Kosloff R 2003 Phys. Rev. E 68 016101

    [13]

    Kosloff R, Feldmann T 2002 Phys. Rev. E 65 055102

    [14]

    Henrich M J, Mahler G, Michel M 2007 Phys. Rev. E 75 051118

    [15]

    Zhang T, Liu W T, Chen P X, Li Z 2007 Phys. Rev. A 75 062102

    [16]

    Thomas G, Johal R S 2014 Eur. Phys. J. B 87 166

    [17]

    Huang X L, Wang T, Yi X X 2012 Phys. Rev. E 86 051105

    [18]

    Huang X L, Liu Y, Wang Z, Niu X Y 2014 Eur. Phys. J. Plus 129 4

    [19]

    Wu F, Chen L, Sun F, Wu C, Li Q 2006 Phys. Rev. E 73 016103

    [20]

    Ivanchenko E A 2015 Phys. Rev. E 92 032124

    [21]

    Altintas F, MstecaplioǧluÖ E 2015 Phys. Rev. E 92 022142

    [22]

    He X, He J, Zheng J 2012 Physica A 391 6594

    [23]

    Cakmak S, Altintas F, MstecaplioǧluÖ E 2016 Eur. Phys. J. Plus 131 197

    [24]

    Wang H, Liu S, He J 2009 Phys. Rev. E 79 041113

    [25]

    Hubner W, Lefkidis G, Dong C D, Chaudhuri D 2014 Phys. Rev. B 90 024401

    [26]

    Azimi M, Chotorlishvili L, Mishra S K, Vekua T, Hubner W, Berakdar J 2014 New J. Phys. 16 063018

    [27]

    Albayrak E 2013 Int. J. Quantum. Inform. 11 1350021

    [28]

    Dillenschneider R, Lutz E 2009 Europhys. Lett. 88 50003

    [29]

    Woo C H, Wen H, Semenov A A, Dudarev S L, Ma P W 2015 Phys. Rev. B 91 104306

    [30]

    Roßnagel J, Abah O, Schmidt-Kaler F, Singer K, Lutz E 2014 Phys. Rev. Lett. 112 030602

    [31]

    Zhang X Y, Huang X L, Yi X X 2014 J. Phys. A: Math. Theor. 47 455002.

    [32]

    Wang R, Wang J, He J, Ma Y 2013 Phys. Rev. E 87 042119

    [33]

    Uzdin R, Kosloff R 2014 Europhys. Lett. 108 40001

    [34]

    Altintas F, Hardal A U C, Mustecaplioglu O E 2015 Phys. Rev. A 91 023816

    [35]

    Quan H T, Zhang P, Sun C P 2006 Phys. Rev. E 73 036122

    [36]

    Dzyaloshinskii I 1958 J. Phys. Chem. Sol. 4 241

    [37]

    Moriya T 1960 Phys. Rev. Lett. 4 228

    [38]

    Sun Q F, Xie X C, Wang J 2007 Phys. Rev. Lett. 98 196801

    [39]

    Zhang G F 2008 Eur. Phys. J. D 49 123

    [40]

    Li D C, Wang X P, Cao Z L 2008 J. Phys. Condens. Matter 20 325229

    [41]

    Zhong X M, Nguyen B A, Yun J X 2016 Phys. Rev. E 94 042135

    [42]

    RoSSnagel J, Dawkins S T, Tolazzi K N 2016 Science 352 325

    [43]

    Niu X Y, Huang X L, Shang Y F, Wang X Y 2015 Int. J. Mod. Phys. B 29 1550086

    [44]

    Huang X L, Niu X Y, Xiu X M, Yi X X 2014 Eur. Phys. J. D 68 32

  • [1]

    Scovil H E D, Schulz-Dubois E O 1959 Phys. Rev. Lett. 2 262

    [2]

    Geusic J E, Schulz-Dubois E O, Scovil H E D 1967 Phys. Rev. 156 343

    [3]

    Kieu T D 2004 Phys. Rev. Lett. 93 140403

    [4]

    Kieu T D 2006 Eur. Phys. J. D 39 115

    [5]

    Altintas F, Hardal A U C, Mustecaplioglu O E 2015 Phys. Rev. A 91 023816

    [6]

    Wang X G 2001 Phys. Rev. A 64 012313

    [7]

    Thomas G, Johal R S 2011 Phys. Rev. E 83 031135

    [8]

    Huang X L, Wang L C, Yi X X 2013 Phys. Rev. E 87 012144

    [9]

    Zhou Y, Zhang G F, Li S S 2009 Europhys. Lett. 86 50004

    [10]

    Zhang G F 2007 Phys. Rev. A 75 034304

    [11]

    Feldmann T, Kosloff R 2004 Phys. Rev. E 70 046110

    [12]

    Feldmann T, Kosloff R 2003 Phys. Rev. E 68 016101

    [13]

    Kosloff R, Feldmann T 2002 Phys. Rev. E 65 055102

    [14]

    Henrich M J, Mahler G, Michel M 2007 Phys. Rev. E 75 051118

    [15]

    Zhang T, Liu W T, Chen P X, Li Z 2007 Phys. Rev. A 75 062102

    [16]

    Thomas G, Johal R S 2014 Eur. Phys. J. B 87 166

    [17]

    Huang X L, Wang T, Yi X X 2012 Phys. Rev. E 86 051105

    [18]

    Huang X L, Liu Y, Wang Z, Niu X Y 2014 Eur. Phys. J. Plus 129 4

    [19]

    Wu F, Chen L, Sun F, Wu C, Li Q 2006 Phys. Rev. E 73 016103

    [20]

    Ivanchenko E A 2015 Phys. Rev. E 92 032124

    [21]

    Altintas F, MstecaplioǧluÖ E 2015 Phys. Rev. E 92 022142

    [22]

    He X, He J, Zheng J 2012 Physica A 391 6594

    [23]

    Cakmak S, Altintas F, MstecaplioǧluÖ E 2016 Eur. Phys. J. Plus 131 197

    [24]

    Wang H, Liu S, He J 2009 Phys. Rev. E 79 041113

    [25]

    Hubner W, Lefkidis G, Dong C D, Chaudhuri D 2014 Phys. Rev. B 90 024401

    [26]

    Azimi M, Chotorlishvili L, Mishra S K, Vekua T, Hubner W, Berakdar J 2014 New J. Phys. 16 063018

    [27]

    Albayrak E 2013 Int. J. Quantum. Inform. 11 1350021

    [28]

    Dillenschneider R, Lutz E 2009 Europhys. Lett. 88 50003

    [29]

    Woo C H, Wen H, Semenov A A, Dudarev S L, Ma P W 2015 Phys. Rev. B 91 104306

    [30]

    Roßnagel J, Abah O, Schmidt-Kaler F, Singer K, Lutz E 2014 Phys. Rev. Lett. 112 030602

    [31]

    Zhang X Y, Huang X L, Yi X X 2014 J. Phys. A: Math. Theor. 47 455002.

    [32]

    Wang R, Wang J, He J, Ma Y 2013 Phys. Rev. E 87 042119

    [33]

    Uzdin R, Kosloff R 2014 Europhys. Lett. 108 40001

    [34]

    Altintas F, Hardal A U C, Mustecaplioglu O E 2015 Phys. Rev. A 91 023816

    [35]

    Quan H T, Zhang P, Sun C P 2006 Phys. Rev. E 73 036122

    [36]

    Dzyaloshinskii I 1958 J. Phys. Chem. Sol. 4 241

    [37]

    Moriya T 1960 Phys. Rev. Lett. 4 228

    [38]

    Sun Q F, Xie X C, Wang J 2007 Phys. Rev. Lett. 98 196801

    [39]

    Zhang G F 2008 Eur. Phys. J. D 49 123

    [40]

    Li D C, Wang X P, Cao Z L 2008 J. Phys. Condens. Matter 20 325229

    [41]

    Zhong X M, Nguyen B A, Yun J X 2016 Phys. Rev. E 94 042135

    [42]

    RoSSnagel J, Dawkins S T, Tolazzi K N 2016 Science 352 325

    [43]

    Niu X Y, Huang X L, Shang Y F, Wang X Y 2015 Int. J. Mod. Phys. B 29 1550086

    [44]

    Huang X L, Niu X Y, Xiu X M, Yi X X 2014 Eur. Phys. J. D 68 32

  • [1] 王涛, 黄晓理, 刘洋, 许欢. 带有Dzyaloshinski-Mariya相互作用的两比特XXZ模型的纠缠量子热机. 物理学报, 2013, 62(6): 060301. doi: 10.7498/aps.62.060301
    [2] 李倩文, 李莹, 张荣, 卢灿灿, 白龙. 线性与非线性传热过程的Curzon-Ahlborn热机在任意功率时的效率. 物理学报, 2017, 66(13): 130502. doi: 10.7498/aps.66.130502
    [3] 郑世燕. 以广义Redlich-Kwong气体为工质的不可逆回热式斯特林热机循环输出功率和效率. 物理学报, 2014, 63(17): 170508. doi: 10.7498/aps.63.170508
    [4] 王建辉, 熊双泉, 何济洲, 刘江涛. 以一维谐振子势阱中的单粒子为工质的量子热机性能分析. 物理学报, 2012, 61(8): 080509. doi: 10.7498/aps.61.080509
    [5] 汪津, 华杰, 丁桂英, 常喜, 张刚, 姜文龙. 磁场作用下的有机电致发光. 物理学报, 2009, 58(10): 7272-7277. doi: 10.7498/aps.58.7272
    [6] 李飞, 肖刘, 刘濮鲲, 袁广江, 易红霞, 万晓声. 行波管中多级降压收集极效率评估的研究. 物理学报, 2012, 61(10): 102901. doi: 10.7498/aps.61.102901
    [7] 陈宝振, 黄祖洽. 飞秒强激光在充气毛细管中产生三次谐波的效率. 物理学报, 2005, 54(1): 113-116. doi: 10.7498/aps.54.113
    [8] 肖尧, 郑建风. 复杂交通运输网络上的拥挤与效率问题研究. 物理学报, 2013, 62(17): 178902. doi: 10.7498/aps.62.178902
    [9] 戴松元, 孔凡太, 胡林华, 史成武, 方霞琴, 潘 旭, 王孔嘉. 染料敏化纳米薄膜太阳电池实验研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1919-1926. doi: 10.7498/aps.54.1919
    [10] 王 军, 魏孝强, 饶海波, 成建波, 蒋亚东. 基于铱配合物材料的高效高稳定性有机发光二极管. 物理学报, 2007, 56(2): 1156-1161. doi: 10.7498/aps.56.1156
    [11] 姜文龙, 丛林, 孟昭晖, 汪津, 韩强, 孟凡超, 王立忠, 丁桂英, 张刚. 室温下磁场对基于Alq3的有机电致发光器件的影响. 物理学报, 2010, 59(5): 3571-3576. doi: 10.7498/aps.59.3571
    [12] 周庆, 陈钢, 胡月. 一个用简单物理模型构建的加密系统. 物理学报, 2011, 60(4): 044701. doi: 10.7498/aps.60.044701
    [13] 段羽, 陈平, 赵毅, 刘式墉. 新型有机白光器件的初步研究. 物理学报, 2011, 60(7): 077805. doi: 10.7498/aps.60.077805
    [14] 马俊建, 朱小芳, 金晓林, 胡玉禄, 李建清, 杨中海, 李斌. 回旋速调管放大器时域非线性理论与模拟. 物理学报, 2012, 61(20): 208402. doi: 10.7498/aps.61.208402
    [15] 覃觅觅, 罗勇, 杨阔, 黄勇. 170GHz兆瓦级同轴回旋振荡管的分析计算. 物理学报, 2014, 63(5): 050203. doi: 10.7498/aps.63.050203
    [16] 瞿子涵, 储泽马, 张兴旺, 游经碧. 高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展. 物理学报, 2019, 68(15): 158504. doi: 10.7498/aps.68.20190647
    [17] 范伟利, 杨宗林, 张振雲, 齐俊杰. 高效无空穴传输层碳基钙钛矿太阳能电池的制备与性能研究. 物理学报, 2018, 67(22): 228801. doi: 10.7498/aps.67.20181457
    [18] 曾广根, 郑家贵, 黎 兵, 雷 智, 武莉莉, 蔡亚平, 李 卫, 张静全, 蔡 伟, 冯良桓. 具有高阻抗本征SnO2过渡层的CdS/CdTe多晶薄膜太阳电池. 物理学报, 2006, 55(9): 4854-4859. doi: 10.7498/aps.55.4854
    [19] 余金清, 金晓林, 周维民, 李斌, 谷渝秋. 激光-纳米丝靶相互作用过程中超热电子的加热机理研究. 物理学报, 2012, 61(22): 225202. doi: 10.7498/aps.61.225202
    [20] 黄永楷, 吴光照. 掺钕钨酸钙的荧光绝对量子效率. 物理学报, 1966, 22(8): 958-960. doi: 10.7498/aps.22.958
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  771
  • PDF下载量:  186
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-24
  • 修回日期:  2017-08-22
  • 刊出日期:  2017-12-05

带有Dzyaloshinski-Mariya相互作用的两比特纠缠量子Otto热机和量子Stirling热机

  • 1. 北京航空航天大学物理科学与核能工程学院, 北京 100191
  • 通信作者: 张国锋, gf1978zhang@buaa.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11574022)资助的课题.

摘要: 研究了以带有Dzyaloshinski-Mariya(DM)相互作用的两比特自旋体系为工质的量子纠缠Otto热机和量子Stirling热机.两种不同热机在各自的循环过程中,通过保持其他参量不变,只有DM相互作用发生改变,从而分析热机循环中DM相互作用与热传递、做功以及效率等热力学量之间的关系.研究结果表明:DM相互作用对两种热机的基本量子热力学量都具有重要的影响,但量子Stirling热机由于回热器的使用,其循环效率会大于量子Otto纠缠热机的效率,甚至会超过Carnot效率;得到了量子Otto纠缠热机和量子Stirling热机做正功的条件.因此,在这两个纠缠体系中,热力学第二定律都依然成立.

English Abstract

参考文献 (44)

目录

    /

    返回文章
    返回