論文の概要: Quantum Fluctuation Theorem under Continuous Measurement and Feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.09351v1
• Date: Fri, 17 Dec 2021 07:02:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 07:28:53.809546
• Title: Quantum Fluctuation Theorem under Continuous Measurement and Feedback
• Title（参考訳）: 連続計測とフィードバックによる量子揺らぎ定理
• Authors: Toshihiro Yada, Nobuyuki Yoshioka, Takahiro Sagawa
• Abstract要約: 連続的な量子測定とフィードバックの下で一般化されたゆらぎ定理を導出する。 導出の本質は、量子古典移動エントロピー(quantum-classical-transfer entropy)と呼ばれる、運用上意味のある情報を導入することである。 我々の研究は、量子力学と量子情報の基本的な関係を明らかにし、人工的な量子システムで実験することができる。
• 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: While the fluctuation theorem in classical systems has been thoroughly generalized under various feedback control setups, an intriguing situation in quantum systems, namely under continuous feedback, remains to be investigated. In this work, we derive the generalized fluctuation theorem under continuous quantum measurement and feedback. The essence for the derivation is to newly introduce the operationally meaningful information, which we call quantum-classical-transfer (QC-transfer) entropy. QC-transfer entropy can be naturally interpreted as the quantum counterpart of transfer entropy that is commonly used in classical time series analysis. We also verify our theoretical results by numerical simulation and propose an experiment-numerics hybrid verification method. Our work reveals a fundamental connection between quantum thermodynamics and quantum information, which can be experimentally tested with artificial quantum systems such as circuit quantum electrodynamics.
• Abstract（参考訳）: 古典系のゆらぎ定理は様々なフィードバック制御設定の下で完全に一般化されているが、量子系の興味深い状況、すなわち連続的なフィードバックの下では研究が続けられている。 本研究では,連続量子計測とフィードバックによる一般化ゆらぎ定理を導出する。 導出の本質は、量子古典変換(QC-transfer)エントロピーと呼ばれる運用上意味のある情報を導入することである。 QC-トランスファーエントロピーは、古典的時系列解析でよく用いられる転送エントロピーの量子対として自然に解釈できる。 また,数値シミュレーションにより理論結果を検証し,実験数値ハイブリッド検証法を提案する。 本研究は,量子熱力学と量子情報との基本的な関係を明らかにし,回路量子電磁力学などの人工量子システムを用いて実験的に検証する。

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