各向异性的提取：自由能束缚及其在开式循环发动机中的应用

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坦莫比斯瓦斯¹, 马尔辛·罗贝伊科¹，PawełMazurek¹, 康拉德·雅沃维茨基²和MichałHorodecki¹

¹格但斯克大学国际量子技术理论中心，Wita Stwosza 63，格但斯克80-308
²波兰科学院理论与应用信息学研究所，波兰格利维采Bałtycka5，44-100

抽象

热力学第二定律利用宏观系统自由能的变化来设定执行功的界限。 Ergotropy 在微观场景中起着类似的作用，并被定义为可以通过单一操作从系统中提取的最大能量。在此分析中，我们量化了由于系统与热浴的相互作用而在系统上产生了多少 ergotropy，并将其用作微观机器执行的工作源。我们提供了可以通过这种方式从环境中提取的 ergotropy 量的基本界限。该界限以非平衡自由能差的形式表示，并且可以在系统哈密顿量的无限维极限中饱和。对于有限维系统，对导致这种饱和的 ergotropy 提取过程进行了数值分析。此外，我们在设计一种新型冲程热机的设计中应用了从环境中提取ergotropy的想法，我们将其标记为开式循环发动机。这些机器的效率和工作产量可以针对维度 2 和 3 的系统进行完全优化，并为更高维度提供数值分析。

►BibTeX数据

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