論文の概要: Quasi-probabilities of work and heat in an open quantum system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.05768v1
- Date: Tue, 12 Oct 2021 06:55:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 17:11:48.034797
- Title: Quasi-probabilities of work and heat in an open quantum system
- Title(参考訳): 開量子系における仕事と熱の準確率
- Authors: Paolo Solinas, Mirko Amico and Nino N. Zangh\`i
- Abstract要約: 本稿では,外部古典場によって駆動されるオープン量子系の作業量,放散熱,内部エネルギーの変動を推定するためのアプローチについて議論する。
観測対象に対する準特性関数と準確率密度関数を得る。
この特徴は、強い散逸の限界において、量子的特徴は消滅し、エネルギー交換プロセスの古典的な限界の出現と解釈する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We discuss an approach to determine averages of the work, dissipated heat and
variation of internal energy of an open quantum system driven by an external
classical field. These quantities are measured by coupling the quantum system
to a quantum detector at different times. This approach allows us to preserve
the full quantum features of the evolution. From the measured phase, we are
able to obtain a quasi-characteristic function and a quasi-probability density
function for the corresponding observables. Despite the fact that these
quasi-probability density functions are not the results of direct measurements,
they reproduce the expected value of the physical quantities. Analogously to
the Wigner function, the negative regions of these quasi-probability density
functions are directly related to pure quantum processes which are not
interpretable in classical terms. We use this feature to show that in the limit
of strong dissipation, the quantum features vanish and interpret this as the
emergence of the classical limit of the energy exchange process. Our analysis
explains and confirms the behavior observed in recent experiments performed on
IBMQ devices [1]. The possibility to discriminate between classical and quantum
features makes the proposed approach an excellent tool to determine if, and in
which conditions, quantum effects can be exploited to increase the efficiency
in an energy exchange process at the quantum level.
- Abstract(参考訳): 外部古典場によって駆動されるオープン量子系の作業量,放散熱および内部エネルギーの変動を決定するためのアプローチについて議論する。
これらの量は、異なる時間で量子系と量子検出器を結合することによって測定される。
このアプローチにより、進化の完全な量子的特徴を維持できる。
測定された位相から、対応する観測対象に対する準特性関数と準確率密度関数を得ることができる。
これらの準確率密度関数は直接測定の結果ではないにもかかわらず、物理量の期待値を再現している。
ウィグナー関数と同様に、これらの準確率密度関数の負の領域は、古典的用語では解釈できない純粋な量子過程に直接関係している。
この特徴を利用して、強い散逸の限界において、量子的特徴は消滅し、エネルギー交換プロセスの古典的な限界の出現と解釈する。
本分析は,ibmqデバイスで実施した最近の実験で観察された挙動を説明し,確認する。
古典的特徴と量子的特徴を区別できる可能性により、提案手法は量子レベルでのエネルギー交換プロセスの効率を高めるために量子効果を利用することができるかどうかを判断する優れたツールとなる。
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