論文の概要: Optimal Probes for Global Quantum Thermometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.14200v1
• Date: Tue, 27 Oct 2020 11:21:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 08:52:10.563880
• Title: Optimal Probes for Global Quantum Thermometry
• Title（参考訳）: グローバル量子温度測定のための最適プローブ
• Authors: Wai-Keong Mok, Kishor Bharti, Leong-Chuan Kwek, Abolfazl Bayat
• Abstract要約: 量子力学は別のサブ分野として現れ、量子スケールで熱力学の概念と法則を改訂した。 現在、量子温度測定では2つの大きな課題に直面している。 第一に、既存の最適精度の温度プローブは全て局所的であり、その操作は狭い範囲の温度に対してのみ最適である。 第二に、上記の最適局所プローブは複雑なエネルギースペクトルに膨大な縮退を課し、それらは実用的ではない。
• 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: Quantum thermodynamics has emerged as a separate sub-discipline, revising the concepts and laws of thermodynamics, at the quantum scale. In particular, there has been a disruptive shift in the way thermometry, and thermometers are perceived and designed. Currently, we face two major challenges in quantum thermometry. First, all of the existing optimally precise temperature probes are local, meaning their operation is optimal only for a narrow range of temperatures. Second, aforesaid optimal local probes mandate complex energy spectrum with immense degeneracy, rendering them impractical. Here, we address these challenges by formalizing the notion of global thermometry leading to the development of optimal temperature sensors over a wide range of temperatures. We observe the emergence of different phases for such optimal probes as the temperature interval is increased. In addition, we show how the best approximation of optimal global probes can be realized in spin chains, implementable in ion traps and quantum dots.
• Abstract（参考訳）: 量子力学は別のサブ分野として現れ、量子スケールで熱力学の概念と法則を改訂した。 特に、温度測定の方法や温度計の認識や設計には破壊的な変化があった。 現在、量子温度測定では2つの大きな課題に直面している。 第一に、既存の最適精度の温度プローブは全て局所的であり、その操作は狭い範囲の温度に対してのみ最適である。 第二に、上記の最適局所プローブは複雑なエネルギースペクトルに膨大な縮退を課し、それらは実用的ではない。 ここでは, 温度センサの最適開発に繋がる地球温度測定の概念を定式化することで, これらの課題に対処した。 温度間隔が増加するにつれて, 最適プローブの異なる位相の出現が観察される。 さらに、最適な大域プローブの最適近似がスピンチェーンでどのように実現され、イオントラップや量子ドットで実装できるかを示す。

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