Ускоренная эволюция в уравнении теплопроводности: управляемая теплопередача в адиабатическом режиме
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-4-421-427
Аннотация
Рассмотрена задача об ускоренной эволюции процессов, описываемых уравнением теплопроводности. В этой работе рассматривается адиабатически расширяющийся нестационарный конфайнмент. Уделено внимание ускорению процессов теплообмена. Изучаются так называемые кратчайшие пути адиабатичности, подразумевающие быстрое перенаправление адиабатических состояний. Анализируются профили теплового потока и температуры для стандартных и ускоренных режимов.
Об авторах
Ж. Матрасулов
Faculty of Physics, National University of Uzbekistan
Узбекистан
Узбекистан
Ж. Р. Юсупов
Kimyo International University in Tashkent
Узбекистан
Узбекистан
А. А. Саидов
Turin Polytechnic University in Tashkent
Узбекистан
Узбекистан
Список литературы
1. Masuda S., Nakamura K. Fast-forward problem in quantum mechanics. Phys. Rev. A, 2008, 78, P. 062108.
2. Khujakulov A., Nakamura K. Scheme for accelerating quantum tunneling dynamics. Phys. Rev. A, 2016, 93, P. 022101.
3. S. Masuda and K. Nakamura, Fast-forward of adiabatic dynamics in quantum mechanics, Proc. R. Soc. A 466, 1135 (2010).
4. Shumpei Masuda and Katsuhiro Nakamura, Acceleration of adiabatic quantum dynamics in electromagnetic fields. Phys. Rev. A, 2011, 84, P. 043434.
5. Setiawan I., Bobby Eka Gunara, Masuda S., Nakamura K. Fast forward of the adiabatic spin dynamics of entangled states. Phys. Rev. A, 2017, 96, P. 052106.
6. Nakamura K., Khujakulov A., Avazbaev S., Masuda S. Fast forward of adiabatic control of tunneling states. Phys. Rev.A, 2017, 95, P. 062108.
7. Babajanova G., Matrasulov J., Nakamura K. Quantum gas in the fast forward scheme of adiabatically expanding cavities: Force and equation of state. Phys. Rev. E, 2018, 97, P. 042104.
8. Katsuhiro Nakamura, Jasur Matrasulov, and Yuki Izumida. Fast-forward approach to stochastic heat engine. Phys. Rev. E, 2020, 102, P. 012129.
9. Guery-Odelin D., Ruschhaup A., Kiel A., Torrontegui E., Mart ´ ´ınez-Garaot S., Muga J.G. Shortcuts to adiabaticity: Concepts, methods, and applications. Rev. Mod. Phys., 2019, 91, P. 045001.
10. Erik Torrontegui, et al. Chapter 2 - Shortcuts to Adiabaticity, Advances in atomic, molecular, and optical physics, 2013, 62, P. 117.
11. Chen X., et al. Fast Optimal Frictionless Atom Cooling in Harmonic Traps: Shortcut to Adiabaticity. Phys. Rev. Lett., 2010, 104, P. 063002.
12. Demirplak M., Rice S.A. Adiabatic Population Transfer with Control Fields. J. Phys. Chem. A., 2003, 107, P. 9937.
13. Berry M.V. Transitionless quantum driving. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 2009, 42, P. 365303.
14. Martınez-Garaot S., et al. Vibrational Mode Multiplexing of Ultracold Atoms. Phys. Rev. Lett., 2013, 111, P. 213001.
15. A. del Campo. Shortcuts to Adiabaticity by Counterdiabatic Driving. Phys. Rev. Lett., 2013, 111, P. 100502.
16. Christopher Jarzynski, Sebastian Deffner, Ayoti Patra, and Yigit Subas¸ı, Fast forward to the classical adiabatic invariant. ˘ Phys. Rev. E, 2017, 95, P. 032122.
17. Widder D. The Heat Equation. Academic Press, 1975.
18. Cannon J.R. The One-Dimensional Heat Equation. Cambridge University Press, 1984.
19. Barbu V. Partial Differential Equations and Boundary Value Problems. Springer, 1998.
20. Kirkwood J. Mathematical Physics with Partial Differential Equations. Academic Press, 2013.
21. X-Sh. Yang. Modelling heat transfer of carbon nanotubes, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng., 2005, 13, P. 893.
22. H.-D. Wang, B.-Y. Cao, Z.-Y. Guo. Heat flow choking in carbon nanotubes. Int. J. Heat Mass Transfer, 2010, 53, P. 1796.
23. Dames C., Chen S., Harris C.T. A hot-wire probe for thermal measurements of nanowires and nanotubes inside a transmission electron microscope. Rev. Sci. Instrum., 2007, 78, P. 104903.
24. Bruns D., Nojeh A., Phani A.S., Rottler J. Heat transport in carbon nanotubes: Length dependence of phononic conductivity from the Boltzmann transport equation and molecular dynamics, Phys. Rev. Lett. B, 2020, 101, P. 195408.
Рецензия
Для цитирования:
Матрасулов Ж., Юсупов Ж.Р., Саидов А.А. Ускоренная эволюция в уравнении теплопроводности: управляемая теплопередача в адиабатическом режиме. Наносистемы: физика, химия, математика. 2023;14(4):421-427. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-4-421-427
For citation:
Matrasulov J., Yusupov J.R., Saidov A.A. Fast forward evolution in heat equation: Tunable heat transport in adiabatic regime. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2023;14(4):421-427. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-4-421-427
Просмотров:
3
Послать статью по эл. почте 