論文の概要: Fluctuating quantum heat
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.07254v3
- Date: Thu, 1 Oct 2020 15:52:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-15 22:24:12.385142
- Title: Fluctuating quantum heat
- Title（参考訳）: 変動する量子熱
- Authors: M. Hamed Mohammady
- Abstract要約: 投射エネルギーの測定を行う量子系の平均エネルギーの増加は「量子熱」と呼ばれる。
量子熱力学の枠組みでは、これは変動する量子熱(FQH)の上の平均として構成される。
その結果、FQHは逐次測定によるエネルギーの条件付き増加の例であることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The increase in average energy of a quantum system undergoing projective
energy measurements is referred to as "quantum heat", which is always zero. In
the framework of quantum stochastic thermodynamics, this is constructed as the
average over the fluctuating quantum heat (FQH), defined as the increase in
expected value of the Hamiltonian along two-point eigenstate trajectories.
However, such a definition has two drawbacks: (i) if the initial state does not
commute with the Hamiltonian and has degeneracies, the higher moments of the
FQH will not be uniquely defined, and therefore it is arguable whether such a
quantity is physically meaningful; (ii) the definition is operationally
demanding as it requires full knowledge of the initial state. In the present
manuscript we show that the FQH is an instance of conditional increase in
energy given sequential measurements, the first of which is with respect to the
eigen-decomposition of the initial state. By coarse-graining this initial
measurement, first by only distinguishing between degenerate subspaces of the
state, and finally by not distinguishing between any subspace at all, we
provide two alternative definitions for the FQH, which we call the partially
coarse-grained FQH and fully coarse-grained FQH, respectively. The partially
coarse-grained FQH resolves issue (i), whereas the fully coarse-grained FQH
resolves both (i) and (ii).
- Abstract（参考訳）: 射影エネルギー測定を行う量子システムの平均エネルギーの増加は「量子熱」と呼ばれ、これは常にゼロである。
量子確率熱力学の枠組みにおいて、これは2点固有状態軌道に沿ったハミルトニアンの期待値の増加として定義される変動量子熱(FQH)平均として構成される。
しかし、この定義には2つの欠点がある。
(i)初期状態がハミルトニアンと可換で退化的でない場合、FQHの高次モーメントは一意に定義されず、したがってそのような量が物理的に意味を持つか否かは議論の余地がある。
(ii)初期状態の完全な知識を必要とするため、その定義は運用上要求される。
本論文では, fqh が逐次的な測定により条件付エネルギー増加の例であることを示し, まず, 初期状態の固有分解について述べる。
この初期測定を粗粒化することにより、まず状態の縮退した部分空間を区別し、最後に任意の部分空間を全く区別しないことで、fqhに対して2つの代替定義を与え、それぞれ部分粗粒fqhと完全粗粒fqhと呼ぶ。
部分粗粒fqhが課題を解決
(i)に対し、完全粗粒FQHは両方を分解する
(i)および
(ii)
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