Thermodynamique quantique basée sur l'ergotropie

Nous introduisons une formulation de la thermodynamique quantique basée sur l'ergotropie, qui établit un lien fort entre la chaleur moyenne et l'entropie de von Neumann. En adoptant cette formulation, nous pouvons réinterpréter la chaleur moyenne infinitésimale en termes de changement infinitésimal de l'état passif associé à l'opérateur de densité derrière la dynamique quantique. Tout comme l'entropie, cela conduit à un concept de chaleur qui est invariant sous les transformations d'état passif. En application, la chaleur moyenne peut être utilisée comme une mesure générale de non-Markovinité pour les applications unitaires. De plus, une température positive semi-définie émerge naturellement dans un scénario basé sur l'ergotropie hors d'équilibre. En ce qui concerne le travail moyen infinitésimal, il se manifeste comme la variation infinitésimale de l'ergotropie, ainsi qu'une contribution de travail passif supplémentaire dans le cas d'un hamiltonien dépendant du temps. Comme illustrations, nous considérons la thermodynamique d'un système ouvert à un qubit dans les cas de canaux d'amortissement d'amplitude généralisée et d'amortissement de phase.