論文の概要: A photonic engine fueled by quantum-correlated atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16726v1
- Date: Mon, 31 Jul 2023 14:47:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-01 13:50:14.549386
- Title: A photonic engine fueled by quantum-correlated atoms
- Title(参考訳): 量子相関原子を燃料とするフォトニックエンジン
- Authors: Chimdessa Gashu Feyisa and H. H. Jen
- Abstract要約: 絡み合った状態は量子情報処理にとって重要な資源である。
この問題に対処する有望なプラットフォームの1つは、共役光子の非熱浴として絡み合った原子を用いることである。
理論的には、量子関連原子対からなる有効貯留層の下で動作しているフォトニック量子エンジンについて検討する。
- 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: Entangled states are an important resource for quantum information processing
and for the fundamental understanding of quantum physics. An intriguing open
question would be whether entanglement can improve the performance of quantum
heat engines in particular. One of the promising platforms to address this
question is to use entangled atoms as a non-thermal bath for cavity photons,
where the cavity mirror serves as a piston of the engine. Here we theoretically
investigate a photonic quantum engine operating under an effective reservoir
consisting of quantum-correlated pairs of atoms. We find that maximally
entangled Bell states alone do not help extract useful work from the reservoir
unless some extra populations in the excited states or ground states are taken
into account. Furthermore, high efficiency and work output are shown for the
non-maximally entangled superradiant state, while negligible for the subradiant
state due to lack of emitted photons inside the cavity. Our results provide
insights in the role of quantum-correlated atoms in a photonic engine and
present new opportunities in designing a better quantum heat engine.
- Abstract(参考訳): 絡み合った状態は量子情報処理や量子物理学の基本的な理解にとって重要な資源である。
興味深い疑問は、絡み合いが特に量子熱エンジンの性能を向上させるかどうかである。
この問題に対処するための有望なプラットフォームの1つは、共振器ミラーがエンジンのピストンとして機能する空洞光子の非熱浴として、絡み合った原子を使用することである。
ここでは,量子相関原子対からなる有効貯留層下で動作するフォトニック量子エンジンを理論的に検討する。
最大絡み合うベル状態だけでは、励起状態や基底状態の余分な人口が考慮されない限り、貯水池から有用な作業を引き出すのに役立ちません。
さらに、非最大エンタングル状態に対して高効率および作業出力を示す一方で、キャビティ内部の発光光子の欠如によりサブラジアント状態に対しては無視される。
この結果は、フォトニックエンジンにおける量子関連原子の役割に関する洞察を与え、より優れた量子熱エンジンを設計する新たな機会を提供する。
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