Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates

Autores
Amette Estrada, Julian; Mayo, Franco; Roncaglia, Augusto Jose; Mininni, Pablo Daniel
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We consider a quantum Otto cycle with an interacting Bose-Einstein condensate at finite temperature. We present a procedure to evolve this system in time in three spatial dimensions, in which closed (adiabatic) strokes are described by the Gross-Pitaevskii equation and open (isochoric) strokes are modeled using a stochastic Ginzburg-Landau equation. We analyze the effect on the thermodynamic efficiency of the strength of interactions, the frequency of the harmonic trap, and the temperatures of the reservoirs. The efficiency has little sensitivity to changes in the temperatures but decreases as interactions increase. However, stronger interactions allow for faster cycles and for substantial increases in power.
Fil: Amette Estrada, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Mayo, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Roncaglia, Augusto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Mininni, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Materia
Quantum Thermodynamics
Quantum engines
Bose-Eisntein condensates
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/260903

id CONICETDig_6a2f3d6abe1263c34640021e5076d011
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/260903
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensatesAmette Estrada, JulianMayo, FrancoRoncaglia, Augusto JoseMininni, Pablo DanielQuantum ThermodynamicsQuantum enginesBose-Eisntein condensateshttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1We consider a quantum Otto cycle with an interacting Bose-Einstein condensate at finite temperature. We present a procedure to evolve this system in time in three spatial dimensions, in which closed (adiabatic) strokes are described by the Gross-Pitaevskii equation and open (isochoric) strokes are modeled using a stochastic Ginzburg-Landau equation. We analyze the effect on the thermodynamic efficiency of the strength of interactions, the frequency of the harmonic trap, and the temperatures of the reservoirs. The efficiency has little sensitivity to changes in the temperatures but decreases as interactions increase. However, stronger interactions allow for faster cycles and for substantial increases in power.Fil: Amette Estrada, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mayo, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Roncaglia, Augusto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mininni, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaAmerican Physical Society2024-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/260903Amette Estrada, Julian; Mayo, Franco; Roncaglia, Augusto Jose; Mininni, Pablo Daniel; Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates; American Physical Society; Physical Review A; 109; 1; 1-2024; 1-92469-99262469-9934CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevA.109.012202info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T09:56:04Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/260903instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 09:56:04.953CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
title Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
spellingShingle Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
Amette Estrada, Julian
Quantum Thermodynamics
Quantum engines
Bose-Eisntein condensates
title_short Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
title_full Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
title_fullStr Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
title_full_unstemmed Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
title_sort Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates
dc.creator.none.fl_str_mv Amette Estrada, Julian
Mayo, Franco
Roncaglia, Augusto Jose
Mininni, Pablo Daniel
author Amette Estrada, Julian
author_facet Amette Estrada, Julian
Mayo, Franco
Roncaglia, Augusto Jose
Mininni, Pablo Daniel
author_role author
author2 Mayo, Franco
Roncaglia, Augusto Jose
Mininni, Pablo Daniel
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Quantum Thermodynamics
Quantum engines
Bose-Eisntein condensates
topic Quantum Thermodynamics
Quantum engines
Bose-Eisntein condensates
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv We consider a quantum Otto cycle with an interacting Bose-Einstein condensate at finite temperature. We present a procedure to evolve this system in time in three spatial dimensions, in which closed (adiabatic) strokes are described by the Gross-Pitaevskii equation and open (isochoric) strokes are modeled using a stochastic Ginzburg-Landau equation. We analyze the effect on the thermodynamic efficiency of the strength of interactions, the frequency of the harmonic trap, and the temperatures of the reservoirs. The efficiency has little sensitivity to changes in the temperatures but decreases as interactions increase. However, stronger interactions allow for faster cycles and for substantial increases in power.
Fil: Amette Estrada, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Mayo, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Roncaglia, Augusto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Mininni, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
description We consider a quantum Otto cycle with an interacting Bose-Einstein condensate at finite temperature. We present a procedure to evolve this system in time in three spatial dimensions, in which closed (adiabatic) strokes are described by the Gross-Pitaevskii equation and open (isochoric) strokes are modeled using a stochastic Ginzburg-Landau equation. We analyze the effect on the thermodynamic efficiency of the strength of interactions, the frequency of the harmonic trap, and the temperatures of the reservoirs. The efficiency has little sensitivity to changes in the temperatures but decreases as interactions increase. However, stronger interactions allow for faster cycles and for substantial increases in power.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-01
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/260903
Amette Estrada, Julian; Mayo, Franco; Roncaglia, Augusto Jose; Mininni, Pablo Daniel; Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates; American Physical Society; Physical Review A; 109; 1; 1-2024; 1-9
2469-9926
2469-9934
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/260903
identifier_str_mv Amette Estrada, Julian; Mayo, Franco; Roncaglia, Augusto Jose; Mininni, Pablo Daniel; Quantum engines with interacting Bose-Einstein condensates; American Physical Society; Physical Review A; 109; 1; 1-2024; 1-9
2469-9926
2469-9934
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1103/PhysRevA.109.012202
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv American Physical Society
publisher.none.fl_str_mv American Physical Society
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842269382923780096
score 13.13397