非調和トラップにおける慣性粒子の最小作業プロトコル

ミニチュア技術の進歩により、熱的揺らぎが無視できない領域で、ナノスケールの物理システムを驚異的な精度で制御することが可能となっています。実験的な進展は、確率熱力学における制御問題への関心を呼び起こし、通常、ナノ粒子に適用された時間依存ポテンシャルに関するもので、与えられた時間内に目標定常状態に到達するための最小エネルギーコストを探求します。我々は、慣性の影響を考慮した領域において、熱的揺らぎの影響を受ける粒子に対してこの問題を研究し、非ガウス初期および最終条件が非調和的拘束に対応する場合でも最適な制御を見つけるための数値的手法を提供します。運動量の平均は軌道に沿って定数値に収束する傾向があり、境界を除いて、分散の進化は単純ではありません。我々の結果は、過ダンピングの場合から計算された最適エントロピー生成の下限が断熱限界でタイトであることを示しています。