論文の概要: Quantum simulation of indefinite causal order induced quantum refrigeration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.07979v2
• Date: Mon, 21 Feb 2022 22:02:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 11:33:43.946789
• Title: Quantum simulation of indefinite causal order induced quantum refrigeration
• Title（参考訳）: 不定因数秩序誘起量子冷蔵庫の量子シミュレーション
• Authors: Huan Cao, Ning-ning Wang, Zhih-Ahn Jia, Chao Zhang, Yu Guo, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, and Guang-Can Guo
• Abstract要約: 熱力学的タスクにおける不定因数順序(ICO)の適用を実験的に検討するために,光量子スイッチを用いる。 以上の結果から,因果非分離性は量子熱力学的タスクの強力な資源となる可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.914614177091212
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the classical world, physical events always happen in a fixed causal order. However, it was recently revealed that quantum mechanics allows events to occur with indefinite causal order (ICO). In this study, we use an optical quantum switch to experimentally investigate the application of ICO in thermodynamic tasks. Specifically, we simulate the working system interacting with two identical thermal reservoirs in an ICO, observing the quantum heat extraction even though they are in thermal equilibrium where heat extraction is unaccessible by traditional thermal contact. Using such a process, we simulate an ICO refrigeration cycle and investigate its properties. We also show that by passing through the ICO channel multiple times, one can extract more heat per cycle and thus obtain a higher refrigeration performance. Our results suggest that the causal nonseparability can be a powerful resource for quantum thermodynamic tasks.
• Abstract（参考訳）: 古典の世界では、物理的事象は常に一定の因果順序で起こる。 しかし、最近量子力学が不定因果順序(ico)でイベントを発生させることが判明した。 本研究では,光量子スイッチを用いて熱力学的タスクにおけるICOの適用を実験的に検討する。 具体的には, ico内の2つの同一の熱貯留層と相互作用する作業系をシミュレートし, 従来の熱接触では熱抽出ができない熱平衡状態であっても, 量子熱抽出を観測する。 このようなプロセスを用いて, ICO冷凍サイクルをシミュレートし, その特性について検討する。 また,ICOチャネルを複数回通過することで,サイクル毎により多くの熱を抽出し,より高い冷蔵性能が得られることを示す。 この結果から,因果非分離性は量子熱力学的タスクの強力な資源となる可能性が示唆された。

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