論文の概要: Generalised linear response theory for the full quantum work statistics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.01885v1
• Date: Tue, 4 Jul 2023 19:06:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-06 16:02:30.499866
• Title: Generalised linear response theory for the full quantum work statistics
• Title（参考訳）: 完全量子作業統計量に対する一般化線形応答理論
• Authors: Giacomo Guarnieri, Jens Eisert, Harry J. D. Miller
• Abstract要約: 我々は、小さなハミルトン摂動を通して平衡から引き出された量子系を考える。 分布に関する全ての情報は、緩和関数として知られる単一のアクセス可能な量で符号化できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7734726150561088
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider a quantum system driven out of equilibrium via a small Hamiltonian perturbation. Building on the paradigmatic framework of linear response theory, we derive an expression for the full generating function of the dissipated work. Remarkably, we find that all information about the distribution can be encoded in a single accessible quantity known as the relaxation function, thus opening up new ways to use phenomenological models to study non-equilibrium fluctuations in complex quantum systems. Our results establish a number of refined thermodynamic constraints on the work statistics that apply to regimes of small but arbitrarily fast protocols, and do not require assumptions such as slow driving or weak coupling to an environment. Finally, our approach uncovers a distinctly quantum signature in the work statistics that originates from underlying zero-point energy fluctuations. This causes an increased dispersion of the probability distribution at short driving times, a feature that can be probed in efforts to witness non-classical effects in quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: 我々は、小さなハミルトン摂動を通して平衡から引き出された量子系を考える。 線形応答理論のパラダイム的枠組みに基づいて、散逸した作業の完全な生成関数の式を導出する。 驚くべきことに、分布に関する全ての情報は緩和関数として知られる単一のアクセス可能な量にエンコードできるため、複雑な量子系における非平衡揺らぎを研究するために現象論的モデルを使う新しい方法が開かれる。 本研究は, 小型かつ任意に高速なプロトコルの規則に適用される作業統計に, 熱力学的制約が多数設けられており, 環境への低速運転や弱い結合といった仮定は不要である。 最後に、我々のアプローチは、基礎となるゼロポイントエネルギーゆらぎに由来する仕事統計学において明確な量子署名を明らかにする。 これにより、短い駆動時間における確率分布の分散が増大し、量子熱力学における非古典的効果を観測することができる。

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