論文の概要: Detailed fluctuation theorem from the one-time measurement scheme

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.09578v3
• Date: Fri, 17 Nov 2023 16:09:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 18:57:09.034560
• Title: Detailed fluctuation theorem from the one-time measurement scheme
• Title（参考訳）: ワンタイム測定スキームからの詳細な揺らぎ定理
• Authors: Kenji Maeda and Tharon Holdsworth and Sebastian Deffner and Akira Sone
• Abstract要約: 量子ゆらぎ定理を1時間測定(OTM)方式で検討する。 我々は,OTM方式における前向きおよび後向きの作業分布の特徴関数に関する詳細なゆらぎ定理を導出する。 その結果,ナノスケールにおける熱力学の法則は,測定方法の選択に依存することが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the quantum fluctuation theorem in the one-time measurement (OTM) scheme, where the work distribution of the backward process has been lacking and which is considered to be more informative than the two-time measurement (TTM) scheme. We find that the OTM scheme is the quantum nondemolition TTM scheme, in which the final state is a pointer state of the second measurement whose Hamiltonian is conditioned on the first measurement outcome. Then, by clarifying the backward work distribution in the OTM scheme, we derive the detailed fluctuation theorem in the OTM scheme for the characteristic functions of the forward and backward work distributions, which captures the detailed information about the irreversibility and can be applied to quantum thermometry. We also verified our conceptual findings with the IBM quantum computer. Our result clarifies that the laws of thermodynamics at the nanoscale are dependent on the choice of the measurement and may provide experimentalists with a concrete strategy to explore laws of thermodynamics at the nanoscale by protecting quantum coherence and correlations.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 量子揺らぎ定理を, 後向きプロセスの作業分布が不足している1時間計測(OTM)方式で検討し, 二次元計測(TTM)方式よりも有益と考えられる。 OTM スキームは量子非退化 TTM スキームであり、最終状態は第1の測定結果にハミルトニアンが条件付けされた第2の測定値のポインタ状態である。 そして,OTMスキームの後方作業分布を明らかにすることにより,前方作業分布と後方作業分布の特徴関数に関するOTMスキームの詳細なゆらぎ定理を導出し,不可逆性に関する詳細な情報を捕捉し,量子温度測定に適用する。 また,IBMの量子コンピュータを用いて概念的発見を検証した。 その結果、ナノスケールの熱力学の法則は測定の選択に依存しており、量子コヒーレンスと相関性を保護することによってナノスケールにおける熱力学の法則を探求するための具体的な戦略を実験家に提供することができる。

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