論文の概要: Dynamical phase and quantum heat at fractional frequencies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.07632v2
- Date: Mon, 22 May 2023 20:01:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-25 01:41:09.270477
- Title: Dynamical phase and quantum heat at fractional frequencies
- Title（参考訳）: 分数周波数における動的位相と量子熱
- Authors: George Thomas and Jukka P. Pekola
- Abstract要約: 連続駆動下の貯水池に量子ビットによって放出される電力は、周波数$f$の関数としてピークを示す。
この量子熱は、量子熱エンジンや冷凍機のような駆動熱デバイスの性能に重要な役割を果たすと期待されている。
- 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: We demonstrate a genuine quantum feature of heat: the power emitted by a
qubit (quantum two-level system) into a reservoir under continuous driving
shows peaks as a function of frequency $f$. These resonant features appear due
to the accumulation of the dynamical phase during the driving. The position of
the $n$th maximum is given by $f=f_{\rm M}/n$, where $f_{\rm M}$ is the mean
frequency of the qubit in the cycle, and their positions are independent of the
form of the drive and the number of heat baths attached, and even the presence
or absence of spectral filtering. We show that the waveform of the drive
determines the intensity of the peaks, differently for odd and even resonances.
This quantum heat is expected to play a crucial role in the performance of
driven thermal devices such as quantum heat engines and refrigerators. We also
show that by optimizing the cycle protocol, we recover the favorable classical
limit in fast driven systems without the use of counter-diabatic drive
protocols and we demonstrate an entropy preserving non-unitary process. We
propose that this non-trivial quantum heat can be detected by observing the
steady-state power absorbed by a resistor acting as a bolometer attached to a
driven superconducting qubit.
- Abstract（参考訳）: 量子ビット(量子2レベル系)によって連続駆動下の貯水池に放出される電力は、周波数$f$の関数としてピークを示す。
これらの共鳴特性は、駆動中の動的位相の蓄積によって現れる。
n$ の最大値の位置は $f=f_{\rm m}/n$ で与えられるが、ここでは $f_{\rm m}$ はサイクルにおける量子ビットの平均周波数であり、それらの位置はドライブの形や熱浴の数、スペクトルフィルタリングの有無とは独立している。
ドライブの波形はピークの強度を決定づけ、奇数共鳴や偶数共鳴では異なる。
この量子熱は、量子熱エンジンや冷凍機のような駆動熱デバイスの性能に重要な役割を果たすと期待されている。
また、サイクルプロトコルを最適化することにより、逆ダイアバティックドライブプロトコルを使わずに、高速駆動システムにおいて好ましい古典的限界を回復し、非ユニタリプロセスを保存するエントロピーを実証する。
この非自明な量子熱は、駆動超電導量子ビットに取り付けられたボロメーターとして作用する抵抗によって吸収される定常電力を観測することで検出できる。
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