量子熱力学に対するオペレーショナルな方法の展開

• 研究課題/領域番号: 23540448
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 阿部 純義 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70184215)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 量子熱力学 / 正値演算子値測度 / オペレーショナル・アプローチ

研究概要

本研究の成果は二つに大別される。一つは、量子力学と熱力学の構造的類似性・相違性に基づき、Carnotサイクルの量子力学的類似物を構築し、その種々の物理的性質を明らかにしたことである。もう一つは、非ユニタリー完全正値演算を用いて熱力学的プロセスを記述し、Clausiusの不等式が破れ得る可能性に対して新しい視点を見出したことである。

研究成果

• [雑誌論文] Completely-positive quantum operations generating thermostatistical states : Comparative study (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuo and S. Abe
  • 雑誌名: Physica A 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fokker-Planck theory of nonequilibrium systems governed by hierarchical dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Foundations of Physics 巻: Vol.44 ページ: 175-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variational principle for fractional kinetics and Lévy Ansatz (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: Vol.88 ページ: 22142-22142
  • 査読あり
• [雑誌論文] General formula for the efficiency of quantum-mechanical analog of the Carnot engine (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Entropy 巻: Vol.15 ページ: 1408-1415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variational principle for fractional kinetics and Levy Ansatz (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 88 ページ: 22142-22142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical evolution of the community structure of complex earthquake network (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and N. Suzuki
  • 雑誌名: EPL 巻: Vol.99 ページ: 39001-39001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic processes generated by a class of completely positive quantum operations (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and Y. Aoyaghi
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B 巻: Vol.26 ページ: 1241001-1241001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aftershocks in Modern Perspectives : Complex Earthquake Network, Aging, and Non-Markovianity (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and N. Suzuki
  • 雑誌名: Acta Geophysica 巻: Vol.60 ページ: 547-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal law for waiting internal time in seismicity and its implication to earthquake network (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and N. Suzuki
  • 雑誌名: EPL 巻: Vol.97 ページ: 49002-49002
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Geodesic Nature of Wegner's Flow (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Itto and S. Abe
  • 雑誌名: Foundations of Physics 巻: Vol.42 ページ: 377-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the superposition principle for enhancing the efficiency of the quantum-mechanical Carnot engine (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and S. Okuyama
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: Vol.85 ページ: 11104-11104
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Geodesic Nature of Wegner’s Flow (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Itto and S. Abe
  • 雑誌名: Foundations of Physics 巻: 42 号: 3 ページ: 377-387
  • DOI: 10.1007/s10701-011-9606-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aftershocks in Modern Perspectives: Complex Earthquake Network, Aging, and Non-Markovianity (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and N. Suzuki
  • 雑誌名: Acta Geophysica 巻: 60 号: 3 ページ: 547-561
  • DOI: 10.2478/s11600-012-0026-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Necessary and Sufficient Condition for Stability of Generalized Expectation Value (2011)
  • 著者名/発表者名: A. El Kaabouchi and S. Abe
  • 雑誌名: Journal of Applied Mathematics ページ: 804836-804836
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gauge fields and geometric control of quantum-thermodynamic engine (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Journal of Statistical Mechanics : Theory and Experiment ページ: 9011-9011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maximum-power quantummechanical Carnot engine (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: Vol.83 ページ: 41117-41117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similarity between quantum mechanics and thermodynamics: entropy, temperature, and Carnot cycle (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe and S. okuyama
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 83 ページ: 21121-21121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maximum-power quantum-mechanical Carnot engine (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 83 ページ: 41117-41117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gauge fields and geometric control of quantum-thermodynamic engine (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 雑誌名: Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 巻: no volume number
  • 査読あり
• [雑誌論文] Necessary and sufficient condition for stability of generalized expectation value (2011)
  • 著者名/発表者名: A. El Kaabouchi and S. Abe
  • 雑誌名: Journal of Applied Mathematics 巻: no volume number ページ: 804836-804836
  • 査読あり
• [学会発表] Quantum-Mechanical Analog of the Carnot Cycle : General Formula for Efficiency and Maximum-Power Output (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: The 12th Joint European Thermodynamics Conference
  • 発表場所: Brescia, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] Quantum-Mechanical Analog of the Carnot Cycle: General Formula for Efficiency and Maximum-Power Output (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: The 12th Joint European Thermodynamics Conference
  • 発表場所: Brescia, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] Kinetic Theory of Superstatistics (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Statistical Physics and Mathematics for Complex Systems
  • 発表場所: Kazan, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Kinetic Theory of Superstatistics (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Statistical Physics and Mathematics for Complex Systems
  • 発表場所: Kazan大学（ロシア）
  • 招待講演
• [学会発表] Gauge-Theoretic Structure in Quantum Thermodynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: International Conference on Statistical Physics-SigmaPhi2011
  • 発表場所: Larnaca, Cyprus
  • 招待講演
• [学会発表] Gauge-theoretic structure in quantum thermodynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Abe
  • 学会等名: International Conference on Statistical Physics-SigmaPhi2011(招待講演)
  • 発表場所: Larnaca (Cyprus)
• [図書] Proceedings of "The 3rd International Workshop on Statistical Physics and Mathematics for Complex Systems", Journal of Physics : Conference Series Vol. 394 (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Tayurskii, S. Abe, and Q. A. Wang 編著
• [備考] 目下、作成中。