論文の概要: Measurement of work and heat in the classical and quantum regimes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01493v2
- Date: Fri, 2 Jul 2021 09:39:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 00:39:22.839384
- Title: Measurement of work and heat in the classical and quantum regimes
- Title（参考訳）: 古典的および量子的状態における仕事と熱の測定
- Authors: Paolo Solinas, Mirko Amico and Nino Zangh\`i
- Abstract要約: 我々は、IBMQ量子コンピュータを用いて、分散環境で駆動システムのダイナミクスを実装する。
我々は、古典的極限の出現と解釈するエネルギー交換過程の純粋量子的特徴の減少を観察する。
- 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: Despite the increasing interest, the research field which studies the
concepts of work and heat at quantum level has suffered from two main
drawbacks: first, the difficulty to properly define and measure the work, heat
and internal energy variation in a quantum system and, second, the lack of
experiments. Here, we report a full characterization of the dissipated heat,
work and internal energy variation in a two-level quantum system interacting
with an engineered environment. We use the IBMQ quantum computer to implement
the driven system's dynamics in a dissipative environment. The experimental
data allow us to construct quasi-probability distribution functions from which
we recover the correct averages of work, heat and internal energy variation in
the dissipative processes. Interestingly, by increasing the environment
coupling strength, we observe a reduction of the pure quantum features of the
energy exchange processes that we interpret as the emergence of the classical
limit. This makes the present approach a privileged tool to study, understand
and exploit quantum effects in energy exchanges.
- Abstract（参考訳）: 量子レベルで仕事や熱の概念を研究する研究分野は、量子システムにおける仕事や熱や内部エネルギーの変化を適切に定義し測定することが困難であることと、実験の欠如という2つの大きな欠点に苦しめられている。
本稿では, 工学的環境と相互作用する2レベル量子系の放散熱, 作業, 内部エネルギー変動の完全な特徴について報告する。
我々は、IBMQ量子コンピュータを用いて、分散環境で駆動システムのダイナミクスを実装する。
実験データを用いて準確率分布関数を構築し, 散逸過程における作業量, 熱量, 内部エネルギー量の正しい平均値を復元する。
興味深いことに, 環境結合強度を増大させることにより, 古典的極限の出現と解釈されるエネルギー交換過程の純粋量子特性の低減を観測した。
これにより、現在のアプローチはエネルギー交換における量子効果を研究し、理解し、活用するための特権的なツールとなる。
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