論文の概要: Experimental test of the Crooks fluctuation theorem in a single nuclear
spin
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17655v1
- Date: Wed, 31 Jan 2024 08:17:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-01 15:13:44.547664
- Title: Experimental test of the Crooks fluctuation theorem in a single nuclear
spin
- Title（参考訳）: 単一核スピンにおけるクルックス変動定理の実験的検討
- Authors: Wei Cheng, Wenquan Liu, Zhibo Niu, Chang-Kui Duan, Xing Rong, and
Jiangfeng Du
- Abstract要約: 量子スピン系におけるクルックス変動定理を実験的に検証した。
この結果は、揺らぎに関する量子的な洞察を与え、我々の開発した手法は、他の量子熱力学の定理の研究に利用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.14219151636117
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We experimentally test the Crooks fluctuation theorem in a quantum spin
system. Our results show that the Crooks fluctuation theorem is valid for
different speeds of the nonequilibrium processes and under various effective
temperatures. Work is not an observable in quantum systems, which makes tests
of quantum thermodynamic theorems challenging. In this work, we developed
high-fidelity single-shot readouts of a single nuclear spin in diamond and
implemented the two-point work measurement protocol, enabling a direct
experimental test of the Crooks fluctuation theorem. Our results provide a
quantum insight into fluctuations and the methods we developed can be utilized
to study other quantum thermodynamic theorems.
- Abstract（参考訳）: 量子スピン系のクルックス変動定理を実験的に検証した。
この結果は,非平衡過程の異なる速度と様々な有効温度下でのクルックス変動定理が有効であることを示す。
量子系では仕事は観測不能であり、量子熱力学の定理のテストは困難である。
本研究では,ダイヤモンド中の単一核スピンの高忠実度単発読み出し法を開発し,クルックス揺らぎ定理の直接実験を可能にする2点作業測定プロトコルを実装した。
この結果はゆらぎに対する量子的洞察を与え,我々が開発した手法を他の量子熱力学定理の研究に活用する。
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