孤立量子系の熱平衡化の一般化感受率を用いた研究

利用孤立量子系统热平衡的广义敏感性进行研究

基本信息

  • 批准号:
    21J14313
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-28 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、孤立量子多体系の熱平衡化現象を、特に線形応答領域に着目して調査する。本年度は、理論の構築を行った。まず、熱平衡化したかどうかを判断する際、従来は全てのミクロ物理量を見る流儀と、有限個のマクロ物理量を見る流儀があった。これらの流儀を見直し、全てのマクロ物理量を見るという、熱力学と自然につながる設定を導入した。そのような設定の下で解析を行い、熱平衡化の条件として、従来の固有状態熱化仮説(ETH)とは異なる条件を得た。この条件には、ETHにはない以下の2つの特徴がある。(1)熱平衡化の十分条件であるだけでなく、必要条件にもなっていること。(2)全てのマクロ物理量で見て熱平衡化が起こるための条件であるにもかかわらず、たった1つのマクロ物理量に関する条件になっていること。すなわち、この条件が満たされるモデルでは、全てのマクロ物理量で見て、熱平衡化が起こることになり、逆に条件が満たされないモデルでは、あるマクロ物理量が熱平衡化しないことになる。このことを、具体的な非可積分系と可積分系のモデルを用いて、数値計算により実証した。以上の結果の他に、熱力学に関する解析も行った。これまで、相転移が起こる系の解析は、熱力学関数に強い特異性が生じるため難しく、Clausius-Clapeyron関係式やGibbsの相律などの従来の結果は、限定的な相図を持つ熱力学系にしか適用できていなかった。今回、相転移が起こっても破綻しない形で解析を行い、熱力学系の相図に対して普遍的に成り立つ関係式を得た。これを使うことで、従来の結果が、一般の相図を持つ熱力学系へ拡張できることも分かった。さらに、その解析の際、通常の熱力学の公理からは示すことができないが、まっとうな物理系ならば持つと期待される性質も発見した。
This study is aimed at investigating thermal equilibrium phenomena in isolated quantum multisystems, especially in the field of linear responses. This year, the theory of construction. When the heat balance is determined, the flow meter for all physical quantities is determined, and the flow meter for finite physical quantities is determined. The flow meter is straight, the whole physical quantity is straight, and the thermodynamics is natural. The conditions for thermal equilibrium and thermal evolution of the intrinsic state (ETH) are obtained. The following conditions and ETH characteristics are included. (1)The conditions for thermal equilibrium are very high, and the necessary conditions are very high. (2)All physical quantities are subject to thermal equilibrium conditions. All physical quantities are subject to thermal equilibrium. The inverse conditions are subject to thermal equilibrium. This is a concrete example of a non-integrable system and an integrable system. The above results are related to thermodynamic analysis. The analysis of the system, the phase shift, the strong specificity, the Clausius-Clapeyron relation, the Gibbs phase law, the result, the limited phase shift, and the thermodynamic system are applicable. The analysis of the current phase and the phase shift is carried out in the middle of the analysis, and the phase shift of the thermodynamic system is carried out in the universal analysis. The results of this study are as follows: The axioms of thermodynamics in general show that the properties of the physical system are expected to be observed.

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
孤立量子系の線形応答が熱力学と整合するための必要十分条件
孤立量子系统的线性响应与热力学一致的充要条件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    千葉侑哉;清水明
  • 通讯作者:
    清水明
対称性等があっても成り立つ一般化された熱力学的相律
即使存在对称性等,广义热力学相定律也成立。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    千葉侑哉;米田靖史;清水明
  • 通讯作者:
    清水明
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千葉 侑哉其他文献

相共存領域の自由度と共存する相の数の関係
相共存区域自由度与共存相数量的关系
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    米田 靖史;千葉 侑哉;清水 明
  • 通讯作者:
    清水 明

千葉 侑哉的其他文献

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相似海外基金

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  • 批准号:
    17J03189
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
量子情報理論を用いた孤立量子系の熱力学第二法則の構築
利用量子信息理论构建孤立量子系统的热力学第二定律
  • 批准号:
    17J06875
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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