論文の概要: Quantum mechanical work

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12440v3
• Date: Tue, 19 Oct 2021 19:43:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 21:10:59.702251
• Title: Quantum mechanical work
• Title（参考訳）: 量子力学的研究
• Authors: Thales A. B. Pinto Silva and Renato M. Angelo
• Abstract要約: 我々は、よく定義された古典的極限を持つ量子力学的観測可能として作業を扱う。 これは、量子的重ね合わせと非局所的な作業のステアリングを含むフレームワークの道を開く。 また,2点計測プロトコルは作業記述に不適切であることを示す。
• 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: Regarded as one of the most fundamental concepts of classical mechanics and thermodynamics, work has received well-grounded definitions within the quantum framework since the 1970s, having being successfully applied to many contexts. Recent developments on the concept have taken place in the emergent field of quantum thermodynamics, where work is frequently characterized as a stochastic variable. Notwithstanding this remarkable progress, it is still debatable whether some sensible notion of work can be posed for a strictly quantum instance involving a few-particle system prepared in a pure state and abandoned to its closed autonomous dynamics. By treating work as a quantum mechanical observable with a well defined classical limit, here we show that this scenario can be satisfactorily materialized. We prove, by explicit examples, that one can indeed assign eigensystems to work operators. This paves the way for frameworks involving quantum superposition and nonlocal steering of work. We also show that two-point measurement protocols can be inappropriate to describe work (and other two-time physical quantities), especially in the semiclassical regime. However subtle it may be, our quantum mechanical notion of work is experimentally testable and requires an updating of our intuition regarding the concept of two-time elements of reality. In this context, we derive a work-energy uncertainty relation, and we illustrate how energy conservation emerges as an element of physical reality.
• Abstract（参考訳）: 古典力学と熱力学の最も基本的な概念の1つとして、1970年代以降、多くの文脈でうまく応用され、量子フレームワーク内で明確に定義されている。 この概念の最近の発展は量子熱力学の創発的な分野において起きており、研究はしばしば確率変数として特徴づけられる。 この顕著な進歩にもかかわらず、純粋の状態で準備され、その閉じた自律力学に放棄された少数の粒子系を含む厳密な量子インスタンスに対して、作業の概念が提案できるかどうかはまだ議論の余地がある。 量子力学的観測可能な古典的極限を適切に定義することで、このシナリオが十分に実現可能であることを示す。 明示的な例によって、実効演算子に固有系を割り当てることができることを証明します。 これは、量子重ね合わせと非局所的な作業ステアリングを含むフレームワークへの道を開く。 また,二点計測プロトコルは,特に半古典的構造において,作業(および他の二点物理量)を記述するのに不適当であることを示す。 微妙に思えるかもしれないが、我々の量子力学的な仕事の概念は実験的に検証可能であり、現実の2時間要素の概念に関する直観を更新する必要がある。 この文脈では、ワークエネルギーの不確実性関係を導出し、エネルギー保存が物理的な現実の要素としてどのように出現するかを示す。

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