論文の概要: Charging by quantum measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13868v2
- Date: Mon, 5 Jun 2023 08:29:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-07 04:44:41.544398
- 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
charger qubits are prepared in excited state and measured on ground state, then
their excitations (energy) can be near-perfectly 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 ratio of ergotropy and energy through less than $N$ measurements,
when a population inversion is realized by measurements. If charger qubits 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 operations in
charging are more efficient than those without measurements and do not invoke
the initial coherence in both battery and chargers. Particularly, our finding
features quantum measurement in shaping nonequilibrium systems.
- 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$レベルの量子電池に順次結合され、射影演算によって測定される。
チャージャー量子ビットが励起状態で準備され、地上で測定された場合、最適化された測定間隔を反復的に更新することにより、その励起(エネルギー)をほぼ完璧にバッテリに転送することができる。
基底状態からすると、バッテリーはより高いエネルギーレベルまで常に充電することができる。
熱状態から始まったバッテリーは、人口反転が測定によって実現された場合、エルゴトロピーとエネルギーのほぼ単位比を、n$以下の測定で達成することもできる。
チャージャー量子ビットが基底状態で準備され励起状態で測定された場合、測定によって抽出された有用な作業は、成功確率がなくなる前に、電池を熱状態から高エルゴトロピー状態に変換することができる。
当社の充電作業は測定値のないものよりも効率的であり、バッテリと充電器の両方で初期コヒーレンスを起動しません。
特に,非平衡系の形成における量子計測が特徴である。
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