論文の概要: Quantum superposition of thermodynamic evolutions with opposing time's arrows

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02818v2
• Date: Fri, 26 Nov 2021 11:58:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 00:01:49.587204
• Title: Quantum superposition of thermodynamic evolutions with opposing time's arrows
• Title（参考訳）: 反時間矢印を持つ熱力学的進化の量子重ね合わせ
• Authors: Giulia Rubino, Gonzalo Manzano, \v{C}aslav Brukner
• Abstract要約: 本研究では, エントロピー生成の量子的測定により, 一定の熱力学時間の矢印を復元可能であることを示す。 注目すべきは、小さな値の場合、前方および時間反転過程の振幅が干渉する可能性があることである。
• 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: Microscopic physical laws are time-symmetric, hence, a priori there exists no preferential temporal direction. However, the second law of thermodynamics allows one to associate the "forward" temporal direction to a positive variation of the total entropy produced in a thermodynamic process, and a negative variation with its "time-reversal" counterpart. This definition of a temporal axis is normally considered to apply in both classical and quantum contexts. Yet, quantum physics admits also superpositions between forward and time-reversal processes, whereby the thermodynamic arrow of time becomes quantum-mechanically undefined. In this work, we demonstrate that a definite thermodynamic time's arrow can be restored by a quantum measurement of entropy production, which effectively projects such superpositions onto the forward (time-reversal) time-direction when large positive (negative) values are measured. Remarkably, for small values (of the order of plus or minus one), the amplitudes of forward and time-reversal processes can interfere, giving rise to entropy-production distributions featuring a more or less reversible process than either of the two components individually, or any classical mixture thereof.
• Abstract（参考訳）: 顕微鏡物理法則は時間対称であるため、優先的な時間方向は存在しない。 しかし、熱力学の第2法則は、熱力学過程において生じる全エントロピーの正の変動と、その「時間反転」方向の負の変動を「前方」の時間方向と関連付けることができる。 この時間軸の定義は通常、古典的文脈と量子的文脈の両方に適用されると考えられている。 しかし、量子物理学は、時間の熱力学的矢印が量子力学的に未定義となる前方過程と時間反転過程の重ね合わせも認めている。 本研究では, エントロピー生成の量子測定により, 熱力学的時間軸矢印を復元できることを実証し, 正(負)値が大きい場合の前方(時間反転)時間方向への重ね合わせを効果的に投影する。 驚くべきことに、(プラスまたはマイナスの順の)小さな値の場合、前方および時間反転過程の振幅が干渉し、個々の2つの成分またはそれらの古典的混合物のいずれかよりも多かれ少なかれ可逆な過程を特徴付けるエントロピー生産分布が生じる。

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