論文の概要: Charging by quantum measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13868v1
- Date: Wed, 28 Sep 2022 06:55:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-24 19:51:36.964499
- Title: Charging by quantum measurement
- Title（参考訳）: 量子計測による帯電
- Authors: Jia-shun Yan and Jun Jing
- Abstract要約: 本稿では,使い捨て充電器として機能する補助量子ビットの測定により,量子帯電方式を提案する。
同一の量子ビットのストリームは、$N+1$レベルの量子電池に順次結合され、射影演算によって測定される。
- 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 propose a quantum charging scheme fueled by measurements on ancillary
qubits serving as disposable chargers. A stream of identical qubits are
sequentially coupled to a quantum battery of $N+1$ levels and measured by
projective operations after joint unitary evolutions of optimized intervals. If
qubit-chargers are prepared in excited state and measured on ground state,
their excitations (energy) can be near-completely transferred to battery by
iteratively updating the optimized measurement intervals. Starting from its
ground state, the battery could be constantly charged to an even higher energy
level. Starting from a thermal state, the battery could also achieve a
near-unit rate of ergotropy and energy under $\sim N$ measurements, when a
population inversion occurs. If qubit-chargers are prepared in ground state and
measured on excited state, useful work extracted by measurements alone could
transform the battery from a thermal state to a high-ergotropy state before the
success probability vanishes. Our findings reveal novel features of quantum
measurement on shaping the nonequilibrium system.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,使い捨て充電器として機能する補助量子ビットの測定により,量子帯電方式を提案する。
同一の量子ビットのストリームは、最適化間隔の合同ユニタリ進化の後、N+1$レベルの量子電池に順次結合され、射影演算によって測定される。
クビットチャージャを励起状態にして地上で測定すると、最適化された測定間隔を反復的に更新することにより、その励起(エネルギー)をほぼ完全に電池に転送することができる。
基底状態からすると、バッテリーはより高いエネルギーレベルまで常に充電することができる。
熱状態から始めると、バッテリは人口反転が発生すると、約1単位のエルゴトロピーとエネルギーを$\sim n$で測定することができる。
クビットチャージャーを地上で準備して励起状態で測定した場合、測定のみで抽出した有用な作業は、成功確率がなくなる前に電池を熱状態から高エゴトロピー状態に変換することができる。
本研究は,非平衡系形成における量子計測の新たな特徴を明らかにする。
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