مقاله اتو با روتور مسطح کوانتومی چرخش می کند

چکیده

We present two realizations of an Otto cycle with a quantum planar rotor as the working medium controlled by means of external fields. By comparing the quantum and the classical description of the working medium, we single out genuine quantum effects with regards to the performance and the engine and refrigerator modes of the Otto cycle. The first example is a rotating electric dipole subjected to a controlled electric field, equivalent to a quantum pendulum. Here we find a systematic disadvantage of the quantum rotor compared to its classical counterpart. In contrast, a genuine quantum advantage can be observed with a charged rotor generating a magnetic moment that is subjected to a controlled magnetic field. Here, we prove that the classical rotor is inoperable as a working medium for any choice of parameters, whereas the quantum rotor supports an engine and a refrigerator mode, exploiting the quantum statistics during the cold strokes of the cycle.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما دو تحقق یک چرخه اتو با روتور مسطح کوانتومی به عنوان محیط کار کنترل شده توسط مزارع خارجی ارائه می دهیم.با مقایسه کوانتومی و توضیحات کلاسیک محیط کار ، ما اثرات کوانتومی واقعی را با توجه به عملکرد و حالت های موتور و یخچال چرخه اتو جدا می کنیم.مثال اول ، دو قطبی برقی در حال چرخش است که در معرض یک میدان الکتریکی کنترل شده ، معادل یک آونگ کوانتومی قرار دارد.در اینجا ما یک نقطه ضعف سیستماتیک روتور کوانتومی را در مقایسه با همتای کلاسیک خود می یابیم.در مقابل ، یک مزیت کوانتومی واقعی را می توان با یک روتور شارژ که یک لحظه مغناطیسی ایجاد می کند که در معرض یک میدان مغناطیسی کنترل شده قرار می گیرد ، مشاهده شود.در اینجا ، ما ثابت می کنیم که روتور کلاسیک برای هر انتخاب پارامترها به عنوان یک رسانه کار غیرقابل استفاده است ، در حالی که روتور کوانتومی از یک موتور و حالت یخچال پشتیبانی می کند و از آمار کوانتومی در طول سکته های سرد چرخه بهره می برد.