論文の概要: Entropy production and fluctuation theorems in a continuously monitored
optical cavity at zero temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01998v4
- Date: Tue, 23 Aug 2022 12:58:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 02:49:47.519114
- Title: Entropy production and fluctuation theorems in a continuously monitored
optical cavity at zero temperature
- Title（参考訳）: 連続観測した零温度光キャビティにおけるエントロピー生成とゆらぎ定理
- Authors: M. J. Kewming, S. Shrapnel
- Abstract要約: 我々は、連続的に測定されたゼロ温度量子系のエントロピー生成を理解するために、クルックスのゆらぎ定理を用いる。
零温度では、逆温度の古典的な定義を$beta$とすると、エントロピー生成は発散する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fluctuation theorems allow one to make generalised statements about the
behaviour of thermodynamic quantities in systems that are driven far from
thermal equilibrium. In this article we use Crooks' fluctuation theorem to
understand the entropy production of a continuously measured, zero-temperature
quantum system; namely an optical cavity measured via homodyne detection. At
zero temperature, if one uses the classical definition of inverse temperature
$\beta$, then the entropy production becomes divergent. Our analysis shows that
the entropy production can be well defined at zero temperature by considering
the entropy produced in the measurement record leading to an effective inverse
temperature $\beta_{\rm eff}$ which does not diverge. We link this result to
the Cram\'er-Rao inequality and show that the product of the Fisher information
of the work distribution with the entropy production is bounded below by half
of the square of the effective inverse temperature $\beta_{\rm eff}$. This
inequality indicates that there is a minimal amount of entropy production that
is paid to acquire information about the work done to a quantum system driven
far from equilibrium.
- Abstract（参考訳）: ゆらぎ定理は熱平衡から遠く離れた系における熱力学量の挙動に関する一般化された言明をすることができる。
本稿では,連続測定されたゼロ温度量子系のエントロピー生成,すなわちホモダイン検出による光学キャビティを理解するために,クルックスのゆらぎ定理を用いる。
ゼロ温度では、逆温度 $\beta$ の古典的な定義を使用すると、エントロピー生成は発散する。
解析の結果, エントロピー生成は, 測定値に生成するエントロピーを考慮し, 分岐しない有効逆温度$\beta_{\rm eff}$とすることで, ゼロ温度で適切に定義できることがわかった。
この結果とクレーア・ラオの不等式をリンクし、作業分布のフィッシャー情報とエントロピー生成の積が実効的な逆温度である$\beta_{\rm eff}$ の2乗の半分以下であることを示す。
この不等式は、平衡から遠く離れた量子系への仕事に関する情報を得るために支払われるエントロピー生産の最小限の存在を示唆している。
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