論文の概要: Probing coherent quantum thermodynamics using a trapped ion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14325v1
- Date: Thu, 28 Jul 2022 18:02:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 04:54:28.080087
- Title: Probing coherent quantum thermodynamics using a trapped ion
- Title（参考訳）: トラップイオンを用いたコヒーレント量子熱力学の探索
- Authors: O. Onishchenko, G. Guarnieri, P. Rosillo-Rodes, D. Pijn, J. Hilder, U.
G. Poschinger, M. Perarnau-Llobet, J. Eisert, F. Schmidt-Kaler
- Abstract要約: 古典的作業変動散逸関係(FDR)に対する真の量子補正の実験的検討を報告する。
我々は、量子コヒーレントワークプロトコルを実装するために、単一のイオン量子ビットを使用し、熱化とレーザーパルスによるコヒーレントドライブを実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum thermodynamics is aimed at grasping thermodynamic laws as they apply
to thermal machines operating in the deep quantum regime, a regime in which
coherences and entanglement are expected to matter. Despite substantial
progress, however, it has remained difficult to develop thermal machines in
which such quantum effects are observed to be of pivotal importance. In this
work, we report an experimental measurement of the genuine quantum correction
to the classical work fluctuation-dissipation relation (FDR). We employ a
single trapped ion qubit, realizing thermalization and coherent drive via laser
pulses, to implement a quantum coherent work protocol. The results from a
sequence of two-time work measurements display agreement with the recently
proven quantum work FDR, violating the classical FDR by more than $10.9$
standard deviations. We furthermore determine that our results are incompatible
with any SPAM error-induced correction to the FDR by more than 10 standard
deviations. Finally, we show that the quantum correction vanishes in the
high-temperature limit, again in agreement with theoretical predictions.
- Abstract（参考訳）: 量子力学は、深い量子状態にある熱機械に適用される熱力学の法則を把握することを目的としており、コヒーレンスと絡み合いが問題となると期待されている。
しかし、実質的な進歩にもかかわらず、そのような量子効果が重要視される熱機械の開発は依然として困難である。
本研究では,古典的作業変動散逸関係(FDR)に対する真の量子補正の実験的測定を報告する。
我々は、量子コヒーレントワークプロトコルを実装するために、単一のイオン量子ビットを使用し、熱化とレーザーパルスによるコヒーレントドライブを実現する。
最近証明された量子ワークFDRと2回にわたる測定結果が一致し、古典的なFDRを10.9ドル以上の標準偏差で破る結果となった。
さらに10以上の標準偏差によるSPAM誤差によるFDR補正と互換性がないことも確認した。
最後に, 量子補正は, 理論的な予測と一致して, 高温限界下では消失することを示した。
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