凝聚态物理 > 统计力学
[提交于 2025年1月7日
(v1)
,最后修订 2025年6月19日 (此版本, v2)]
标题: 具有有限循环时间的几何布朗信息引擎:输出功、功率和效率的优化
标题: Geometric Brownian information engine with finite cycle time: Optimisation of output work, power and efficiency
摘要: 我们研究了一个几何布朗信息引擎,探讨有限循环时间$(\tau)$对可提取功、功率和效率的影响。 我们引入了一个无错误反馈控制器,该控制器将关于受限于二维单层几何结构中的过阻尼布朗粒子状态的信息转化为可提取的功。 信息引擎的性能取决于循环周期$(\tau)$、测量距离$(x_m)$和控制器的反馈位置$(x_f)$。 当反馈循环时间增加时,引擎从高非平衡稳态过渡到完全松弛的状态。 我们将测量距离设定在一个与完全松弛状态相关的最佳位置($x_m^* \sim 0.6 \sigma$)。 当循环时间为有限且较短($\tau <\tau_r$)时,反馈位点的较短距离能实现最佳的信息处理。 当循环时间增加到完全松弛状态($\tau \gg \tau_r$)时,如预期的那样,在反馈位置处可实现的最大可提取功被设定为$x_m^*$的两倍。 当循环时间($\tau$)长于松弛时间($\tau_r$)时,当归一化的反馈位置正好是最佳测量距离($x_f^{*}=2x_m^*$)的两倍时,可达到最大功率。 相反,当$\tau < \tau_r$时,当反馈点设置在一个较低的值时,可以实现最大功率。 随着$\tau$的增加,最大平均功率减小。 在长$\tau$极限下,当$x_f$位于$2x_m$时可达到最高的效率和可提取功,与熵控制的水平无关。 随着熵控制优势的增加,由于弛豫过程中的信息损失增加,在完全弛豫状态下可提取功和效率降低。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.