論文の概要: The inverse Mpemba effect demonstrated on a single trapped ion qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05830v2
- Date: Sun, 12 May 2024 10:08:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 00:33:27.774097
- Title: The inverse Mpemba effect demonstrated on a single trapped ion qubit
- Title（参考訳）: 単一イオン量子ビット上での逆Mpemba効果
- Authors: Shahaf Aharony Shapira, Yotam Shapira, Jovan Markov, Gianluca Teza, Nitzan Akerman, Oren Raz, Roee Ozeri,
- Abstract要約: 我々は、最も単純な量子系である量子ビット上で、Mpemba効果の量子アナログを提案する。
熱量子ビットが熱量子ビットよりも早く高温に達する逆効果を示すことを示す。
我々のシステムでは、コールドキュービットは指数関数的に速く加熱され、その効果の強いバージョンが現れる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Mpemba effect is a counter-intuitive phenomena in which a hot system reaches a cold temperature faster than a colder system, under otherwise identical conditions. Here we propose a quantum analog of the Mpemba effect, on the simplest quantum system, a qubit. Specifically, we show it exhibits an inverse effect, in which a cold qubit reaches a hot temperature faster than a hot qubit. Furthermore, in our system a cold qubit can heat up exponentially faster, manifesting the strong version of the effect. This occurs only for sufficiently coherent systems, making this effect quantum mechanical, i.e. due to interference effects. We experimentally demonstrate our findings on a single $^{88}\text{Sr}^+$ trapped ion qubit. The existence of this anomalous relaxation effect in simple quantum systems reveals its fundamentality, and may have a role in designing and operating quantum information processing devices.
- Abstract（参考訳）: Mpemba効果(Mpemba effect)は、他の条件下で高温がより低温に達する反直感現象である。
ここでは、最も単純な量子系である量子ビット上で、Mpemba効果の量子アナログを提案する。
具体的には,冷量子ビットが熱量子ビットよりも早く高温に達する逆効果を示す。
さらに,本システムでは冷量子ビットが指数関数的に速く加熱され,その効果の強いバージョンが示される。
これは十分なコヒーレントな系に対してのみ起こり、量子力学的効果、すなわち干渉効果によって生じる。
我々は, 1 つの $^{88}\text{Sr}^+$ イオン量子ビットについて実験を行った。
単純な量子系におけるこの異常緩和効果の存在は、その基本性を明らかにし、量子情報処理デバイスの設計と運用に重要な役割を果たしている可能性がある。
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