Fundamental Work Scaling and Non‐Extensivity in Critical Engines
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Le résumé fourni par la source
ABSTRACT We present a general analytical framework for critical two‐isothermal engines that emerge operationally from quasi‐static quantum Stirling cycles across ground‐state level crossings (GLCs) in the low‐temperature regime, where reversible heat exchange is governed by the structural entropy change while the internal energy remains constant. Within this ideal‐reservoir, low‐temperature equilibrium model, the Primarch Formula gives an exact quasistatic ensemble‐average expression linking extracted work and efficiency directly to macroscopic ground‐state degeneracies. In this reversible setting, the engines reach Carnot efficiency without a classical regenerator. For the perturbative population pattern analyzed here, thermal excitations reduce the ideal work and efficiency. Validated against exact numerical simulations of generalized N ‐th spin‐s Heisenberg models with nontrivial interactions, the framework is applied to the one‐dimensional antiferromagnetic Ising model, revealing a profound connection to number theory. Governed by Fibonacci‐Lucas and parity‐dependent critical degeneracies, the engine exhibits three distinct work‐scaling regimes: persistent logarithmic non‐extensivity, recovery of extensivity in the thermodynamic limit, and asymptotic extensivity with a logarithmic finite‐size correction. In all three regimes, Carnot efficiency is attained within the reversible equilibrium model.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Fundamental Work Scaling and Non‐Extensivity in Critical Engines
- Date Crossref
- 01/09/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Pontificial Catholic University of Valparaiso pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Federico Santa María Technical University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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San Sebastián University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad de Santiago de Chile pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad de La Frontera pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Central de Chile pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Center for the Development of Nanoscience and Nanotechnology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Departamento de Física Universidad Técnica Federico Santa María Valparaíso Chile pays non établi dans la noticeInstitution
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Instituto de Física Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Valparaíso Chile pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Facultad de Ingeniería Universidad San Sebastián Puerto Montt Chile pays non établi dans la noticeInstitution
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CEDENNA pays non établi dans la noticeInstitution
Pontificial Catholic University of Valparaiso, Federico Santa María Technical University et San Sebastián University, avec 8 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.