論文の概要: Anomalous Thermodynamic Cost of Clock Synchronization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.01974v1
- Date: Tue, 5 Sep 2023 06:01:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-06 16:15:03.243027
- Title: Anomalous Thermodynamic Cost of Clock Synchronization
- Title（参考訳）: クロック同期の異常熱力学コスト
- Authors: Cheng Yang, Jiteng Sheng, Haibin Wu
- Abstract要約: オープンキャビティ・オプティメカティカルシステムにおける2つのクロック同期に関する最初の実験的研究を報告した。
エントロピーコストに対する同期度の測定値は、予期せぬ非単調な特性を示す。
以上の結果から,クロック同期と熱力学の基本的な関係が明らかとなり,高精度な測定が可能となった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.967925675858012
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Clock synchronization is critically important in positioning, navigation and
timing systems. While its performance has been intensively studied in a wide
range of disciplines, much less is known for the fundamental thermodynamics of
clock synchronization, what limits the precision and how to optimize the energy
cost for clock synchronization. Here, we report the first experimental
investigation of two stochastic clocks synchronization, unveiling the
thermodynamic relation between the entropy cost and clock synchronization in an
open cavity optomechanical system. Two autonomous clocks are synchronized
spontaneously by engineering the controllable photon-mediated dissipative
optomechanical coupling and the disparate decay rates of hybrid modes. The
measured dependence of the degree of synchronization on entropy cost exhibits
an unexpected non-monotonic characteristic, indicating that the perfect clock
synchronization does not cost the maximum entropy and there exists an optimum.
The investigation of transient dynamics of clock synchronization exposes a
trade-off between energy and time consumption. Our results reveal the
fundamental relation between clock synchronization and thermodynamics, and have
a great potential for precision measurements, distributed quantum networks, and
biological science.
- Abstract（参考訳）: クロック同期は位置決め、ナビゲーション、タイミングシステムにおいて極めて重要である。
その性能は幅広い分野において集中的に研究されてきたが、クロック同期の基本的な熱力学や精度の制限、クロック同期のエネルギーコストの最適化についてはあまり知られていない。
本稿では,2つの確率時計同期に関する最初の実験的研究を報告し,オープンキャビティ光学系におけるエントロピーコストとクロック同期との間の熱力学的関係を明らかにした。
2つの自律時計は、制御可能な光子を媒介とする散逸性光学的カップリングとハイブリッドモードの異なる崩壊速度によって自然に同期される。
エントロピーコストに対する同期度の測定は予期せぬ非単調特性を示し、完全クロック同期が最大エントロピーを犠牲にせず、最適値が存在することを示す。
クロック同期の過渡ダイナミクスの研究は、エネルギーと時間消費のトレードオフを露呈する。
本研究は, クロック同期と熱力学の基本的な関係を明らかにし, 精度測定, 分散量子ネットワーク, 生物科学に大きな可能性を秘めている。
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