論文の概要: Quantum thermodynamics of boundary time-crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.07330v1
- Date: Mon, 12 Jun 2023 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-14 16:17:48.117123
- Title: Quantum thermodynamics of boundary time-crystals
- Title（参考訳）: 境界時間結晶の量子熱力学
- Authors: Federico Carollo, Igor Lesanovsky, Mauro Antezza, Gabriele De Chiara
- Abstract要約: 時間変換対称性の破れはマルコフ開量子系における非定常多体相、いわゆる時間結晶の出現のメカニズムである。
ここでは、有限温度環境におけるパラダイム的境界時間-結晶系について考察し、任意の温度における時間-結晶相の持続性を実証する。
我々の研究は、非平衡時間結晶相を維持するための熱力学的コストに光を当て、例えば量子センシングのための可能なリソースとして時間結晶を特徴づけるための枠組みを提供する。
- 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: Time-translation symmetry breaking is a mechanism for the emergence of
non-stationary many-body phases, so-called time-crystals, in Markovian open
quantum systems. Dynamical aspects of time-crystals have been extensively
explored over the recent years. However, much less is known about their
thermodynamic properties, also due to the intrinsic nonequilibrium nature of
these phases. Here, we consider the paradigmatic boundary time-crystal system,
in a finite-temperature environment, and demonstrate the persistence of the
time-crystalline phase at any temperature. Furthermore, we analyze
thermodynamic aspects of the model investigating, in particular, heat currents,
power exchange and irreversible entropy production. Our work sheds light on the
thermodynamic cost of sustaining nonequilibrium time-crystalline phases and
provides a framework for characterizing time-crystals as possible resources
for, e.g., quantum sensing. Our results may be verified in experiments, for
example with trapped ions or superconducting circuits, since we connect
thermodynamic quantities with mean value and covariance of collective
(magnetization) operators.
- Abstract（参考訳）: 時間変換対称性の破れはマルコフ開量子系における非定常多体相、いわゆる時間結晶の出現のメカニズムである。
時間結晶の力学的な側面は近年広く研究されている。
しかし、これらの相の固有の非平衡性のため、熱力学的性質についてはあまり知られていない。
本稿では,有限温度環境下でのパラダイム境界時間結晶系を考察し,任意の温度における時間結晶相の持続性を示す。
さらに,熱流,電力交換,非可逆エントロピー生成に関するモデルの熱力学的な側面についても解析した。
我々の研究は、非平衡時間結晶相を維持するための熱力学的コストに光を当て、例えば量子センシングのリソースとして時間結晶を特徴付けるための枠組みを提供する。
この結果は、例えば閉じ込められたイオンや超伝導回路において、熱力学量と平均値、集団(磁化)作用素の共分散を接続する実験で検証できる。
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