論文の概要: Thermodynamics of Quantum Measurement and the Demon's Arrow of Time

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.08031v2
• Date: Fri, 30 Sep 2022 17:26:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-12 21:19:28.878325
• Title: Thermodynamics of Quantum Measurement and the Demon's Arrow of Time
• Title（参考訳）: 量子計測の熱力学とデーモンの時間長
• Authors: Kagan Yanik, Bibek Bhandari, Sreenath K. Manikandan, and Andrew N. Jordan
• Abstract要約: 弱量子計測と量子マックスウェルのデーモンによって制御されるフィードバックを動力とする量子ビットデバイスの熱力学的側面について論じる。 量子計測プロセスの個々の量子軌道に沿った仕事、熱、エントロピーの変化の正確な有限時間統計を導出する。
• 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 the thermodynamic aspects of a single qubit based device, powered by weak quantum measurements, and feedback controlled by a quantum Maxwell's demon. We discuss both discrete and time-continuous operation of the measurement based device at finite temperature of the reservoir. In the discrete example where a demon acquires information via discrete weak measurements, we find that the thermodynamic variables including the heat exchanged, extractable work, and the entropy produced are completely determined by an information theoretic measure of the demon's perceived arrow of time. We also discuss a realistic time-continuous operation of the device where the feedback is applied after a sequence of weak measurements. In the time-continuous limit, we derive the exact finite-time statistics of work, heat and entropy changes along individual quantum trajectories of the quantum measurement process, and relate them to the demon's arrow of time.
• Abstract（参考訳）: 弱量子測定による単一量子ビットデバイスの熱力学的側面と、量子マックスウェルのデーモンによって制御されるフィードバックについて論じる。 貯水池の有限温度における測定装置の離散動作と時間連続動作について検討した。 デーモンが離散的な弱測定によって情報を取得する離散例では、熱交換、抽出可能な作業、エントロピーを含む熱力学的変数は、デーモンが知覚する時間の矢印の情報理論的な尺度によって完全に決定される。 また,弱測定の連続後にフィードバックが適用されるデバイスの現実的な時間連続動作についても検討する。 時間連続極限では、量子測定プロセスの個々の量子軌跡に沿った仕事、熱、エントロピーの正確な有限時間統計を導出し、それらをデーモンの時間矢印に関連付ける。

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