論文の概要: Enhanced Photonic Maxwell's Demon with Correlated Baths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09686v4
• Date: Wed, 14 Sep 2022 17:39:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 12:00:33.052100
• Title: Enhanced Photonic Maxwell's Demon with Correlated Baths
• Title（参考訳）: 相関浴によるフォトニック・マクスウェルのデーモンの増強
• Authors: Guilherme L. Zanin, Michael Antesberger, Maxime J. Jacquet, Paulo H. Souto Ribeiro, Lee A. Rozema and Philip Walther
• Abstract要約: マクスウェルのデーモンは量子情報処理と熱力学の相互関係の中心にある。 超高速光スイッチを用いたファイバー系において, アクティブフィードフォワードによるMaxwell's Demonのフォトニックバージョンを実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Maxwell's Demon is at the heart of the interrelation between quantum information processing and thermodynamics. In this thought experiment, a demon generates a temperature gradient between two thermal baths initially at equilibrium by gaining information at the single-particle level and applying classical feed-forward operations, allowing for the extraction of work. Here we implement a photonic version of Maxwell's Demon with active feed-forward in a fibre-based system using ultrafast optical switches. We experimentally show that, if correlations exist between the two thermal baths, the Demon can generate a temperature difference over an order of magnitude larger than without correlations, and so extract more work. Our work demonstrates the great potential of photonic experiments -- which provide a unique degree of control on the system -- to access new regimes in quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: マクスウェルのデーモンは量子情報処理と熱力学の相互関係の中心にある。 この思考実験では、単粒子レベルでの情報を取得し、古典的なフィードフォワード操作を適用して、2つの熱浴間の温度勾配を初期平衡で生成し、作業の抽出を可能にする。 ここでは、超高速光スイッチを用いたファイバー系において、アクティブフィードフォワードによるMaxwell's Demonのフォトニックバージョンを実装する。 2つの熱浴の間に相関関係が存在する場合、デモンは相関関係を伴わずに桁違いに温度差を生じさせ、より多くの作業を抽出できることを実験的に示す。 私たちの研究は、量子熱力学の新しいレジームにアクセスするための、システムのユニークな制御を提供するフォトニック実験の、大きな可能性を示しています。

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