論文の概要: Dissipative state transfer and Maxwell's demon in single quantum
trajectories: Excitation transfer between two noninteracting qubits via
unbalanced dissipation rates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.11598v1
- Date: Wed, 27 Jan 2021 18:44:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 20:00:57.652925
- Title: Dissipative state transfer and Maxwell's demon in single quantum
trajectories: Excitation transfer between two noninteracting qubits via
unbalanced dissipation rates
- Title（参考訳）: 単一量子軌道における散逸状態移動とマクスウェルの悪魔:不均衡散逸速度による2つの非相互作用量子ビット間の励起伝達
- Authors: Fabrizio Minganti, Vincenzo Macr\`i, Alessio Settineri, Salvatore
Savasta, Franco Nori
- Abstract要約: 本稿では,2つの非相互作用量子ビット間の励起を純粋に散逸するプロセスを介して伝達するプロトコルを提案する。
基本的な要素は、集合的な(非局所的な)散逸と不均衡な局所散逸率の存在である。
得られた量子軌道は、測定のバックアクションが系の波動関数を変化させることを示している。
- 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: We introduce a protocol to transfer excitations between two noninteracting
qubits via purely dissipative processes (i.e., in the Lindblad master equation
there is no coherent interaction between the qubits). The fundamental
ingredients are the presence of collective (i.e. nonlocal) dissipation and
unbalanced local dissipation rates (the qubits dissipate at different rates).
The resulting quantum trajectories show that the measurement backaction changes
the system wave function and induces a passage of the excitation from one qubit
to the other. While similar phenomena have been witnessed for a non-Markovian
environment, here the dissipative quantum state transfer is induced by an
update of the observer knowledge of the wave function in the presence of a
Markovian (memoryless) environment -- this is a single quantum trajectory
effect. Beyond single quantum trajectories and postselection, such an effect
can be observed by histogramming the quantum jumps along several realizations
at different times. By investigating the effect of the temperature in the
presence of unbalanced local dissipation, we demonstrate that, if appropriately
switched on and off, the collective dissipator can act as a Maxwell's demon.
These effects are a generalized measure equivalent to the standard projective
measure description of quantum teleportation and Maxwell's demon. They can be
witnessed in state-of-the-art setups given the extreme experimental control in,
e.g., superconducting qubits or Rydberg atoms.
- Abstract（参考訳）: 我々は,2つの非相互作用量子ビット間の励起を純粋に散逸な過程を通じて伝達するプロトコル(リンドブラッドマスター方程式では,量子ビット間のコヒーレントな相互作用は存在しない)を導入する。
基本的な成分は、集団的(すなわち非局所的な)散逸と不均衡な局所散逸率(量子ビットは異なる速度で散逸する)の存在である。
得られた量子軌道は、測定バックアクションが系の波動関数を変化させ、ある量子ビットからもう一方への励起の通過を誘導することを示している。
同様の現象はマルコフ系以外の環境でも見られるが、ここでは散逸量子状態遷移はマルコフ系(メモリレス)環境の存在下での波動関数の観測者の知識の更新によって引き起こされる。
単一の量子軌道とポストセレクションを超えて、そのような効果は、異なる時間に複数の実現に沿って量子ジャンプをヒストグラム化することで観測することができる。
不均衡な局所散逸の存在下での温度の影響を調べることで、適切にスイッチオン/オフした場合、集合散逸器はマクスウェルのデーモンとして振る舞うことができることを示した。
これらの効果は、量子テレポーテーションとマクスウェルのデーモンの標準的な射影測度記述と等価な一般化測度である。
これらは、超伝導量子ビットやリドバーグ原子のような極端な実験的な制御により、最先端のセットアップで見ることができる。
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