viii Challenges to the Second Law 3.2 Thermodynamic Limit and Weak Coupling ..............55 3.3 Beyond Weak Coupling:Quantum Correlations......... 67 3.4 Allahverdyan and Nieuwenhuizen Theorem .............69 3.5 Scaling and Beyond ....................................71 3.6 Quantum Kinetic and Non-Kinetic Models .............75 3.6.1 Fish-Trap Model..................................76 3.6.2 Semi-Classical Fish-Trap Model................... 83 3.6.3 Periodic Fish-Trap Model.........................87 3.6.4 Sewing Machine Model .......................... 91 3.6.5 Single Phonon Mode Model......................97 3.6.6 Phonon Continuum Model ......................101 3.6.7 Exciton Diffusion Model ........................101 3.6.8 Plasma Heat Pump Model....................... 102 3.7 Disputed Quantum Models ........................... 105 3.7.1 Porto Model ............. 106 3.7.2 Novotny........ 106 3.8 Kinetics in the DC Limit ................ 106 3.8.1TC-GME and Mori............107 3.8.2 TCL-GME and Tokuyama-Mori ..................110 3.9 Theoretical Summary..................................111 References 113 4 Low-Temperature Experiments and Proposals 4.1 Introduction...................... 117 4.2 Superconductivity .......... 117 4.2.1 Introduction ........ 117 4.2.2 Magnetocaloric Effect 119 4.2.3 Little-Parks Effect .................... 120 4.3 Keefe CMCE Engine ...... 121 4.31 Theory..… 121 4.3.2 Discussion.…· 124 4.4 Nikulov Inhomogeneous Loop ....... 125 4.4.1 Quantum Force ........... ...125 4.4.2 Inhomogeneous Superconducting Loop ...........127 4.4.3 Experiments ....... .129 4.4.3.1 Series I...... 129 4.4.3.2 Series II...... 131 4.4.4 Discussion ...... 134viii 3.2 Thermodynamic Limit and Weak Coupling . . . . . . . . . . . . . . 55 3.3 Beyond Weak Coupling: Quantum Correlations . . . . . . . . . 67 3.4 Allahverdyan and Nieuwenhuizen Theorem . . . . . . . . . . . . . . 69 3.5 Scaling and Beyond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.6 Quantum Kinetic and Non-Kinetic Models . . . . . . . . . . . . . . 75 3.6.1 Fish-Trap Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.6.2 Semi-Classical Fish-Trap Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.6.3 Periodic Fish-Trap Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.6.4 Sewing Machine Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.6.5 Single Phonon Mode Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 3.6.6 Phonon Continuum Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.6.7 Exciton Diffusion Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.6.8 Plasma Heat Pump Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 3.7 Disputed Quantum Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.7.1 Porto Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 3.7.2 Novotn´y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 3.8 Kinetics in the DC Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 3.8.1 TC-GME and Mori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.8.2 TCL-GME and Tokuyama-Mori . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.9 Theoretical Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 References 113 4 Low-Temperature Experiments and Proposals 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.2 Superconductivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.2.2 Magnetocaloric Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 4.2.3 Little-Parks Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 4.3 Keefe CMCE Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 4.3.1 Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 4.3.2 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 4.4 Nikulov Inhomogeneous Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.4.1 Quantum Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.4.2 Inhomogeneous Superconducting Loop . . . . . . . . . . . 127 4.4.3 Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.4.3.1 Series I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.4.3.2 Series II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 4.4.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Challenges to the Second Law