論文の概要: Quantum process inference for a single qubit Maxwell's demon

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01089v3
• Date: Thu, 17 Jun 2021 13:55:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 02:48:23.629430
• Title: Quantum process inference for a single qubit Maxwell's demon
• Title（参考訳）: 単一量子ビットマクスウェルのデーモンの量子過程推論
• Authors: Xingrui Song, Mahdi Naghiloo, and Kater Murch
• Abstract要約: 我々は、量子状態における熱力学過程を記述するための統一言語として、量子プロセス行列の使用を強調した。 我々はこれを量子マックスウェルのデーモンの文脈で実験的に証明し、そこでは2つの主要な量がよく研究されている。 これら2つの量に対する最適フィードバックプロトコルを開発し、超伝導回路QEDセットアップで実験的に検討する。
• 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: While quantum measurement theories are built around density matrices and observables, the laws of thermodynamics are based on processes such as are used in heat engines and refrigerators. The study of quantum thermodynamics fuses these two distinct paradigms. In this article, we highlight the usage of quantum process matrices as a unified language for describing thermodynamic processes in the quantum regime. We experimentally demonstrate this in the context of a quantum Maxwell's demon, where two major quantities are commonly investigated; the average work extraction $\langle W \rangle$ and the efficacy $\gamma$ which measures how efficiently the feedback operation uses the obtained information. Using the tool of quantum process matrices, we develop the optimal feedback protocols for these two quantities and experimentally investigate them in a superconducting circuit QED setup.
• Abstract（参考訳）: 量子測定理論は密度行列や観測可能量を中心に構築されているが、熱力学の法則は熱機関や冷凍機で用いられるプロセスに基づいている。 量子熱力学の研究は、2つの異なるパラダイムを融合させる。 本稿では,量子構造における熱力学過程を記述するための統一言語としての量子過程行列の利用について述べる。 量子マクスウェルのデモンでは、平均的な作業抽出値である$\langle w\rangle$ と、フィードバック操作がどれだけ効率的に情報を使用するかを測定する有効値である $\gamma$ という2つの主要な量を調査する。 量子プロセス行列のツールを用いて、これらの2つの量に対する最適フィードバックプロトコルを開発し、超伝導回路QEDセットアップで実験的に検討する。

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