論文の概要: Evidence of genuine quantum effects in nonequilibrium entropy production

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06858v1
• Date: Sat, 10 Feb 2024 01:41:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-13 18:55:58.601571
• Title: Evidence of genuine quantum effects in nonequilibrium entropy production
• Title（参考訳）: 非平衡エントロピー生成における真の量子効果の証拠
• Authors: Qing-Feng Xue, Xu-Cai Zhuang, De-Yang Duan, Ying-Jie Zhang, Wei-Bin Yan, Yun-Jie Xia, Rosario Lo Franco, Zhong-Xiao Man
• Abstract要約: 本研究では,オープン量子系のエントロピー生成を,集団関連成分とコヒーレンス関連成分に分割する実験を行った。 我々の実験は、エントロピー生成への2つの貢献を適切に活用することで、量子レベルでの不可逆性を低減できることを最終的に証明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.981589350745691
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entropy production is a fundamental concept that plays a crucial role in the second law of thermodynamics and the measure of irreversibility. It imposes rigorous constraints on the kinds of transformations allowed in thermodynamic processes. Using an optical setup, here we experimentally demonstrate the division of entropy production of an open quantum system into a population-related component and a coherence-related component, validating previous theoretical predictions. The coherence-related component represents a genuine quantum contribution with no classical counterpart. By adjusting bath temperatures and initial coherences of the system, we first derive the total entropy production due to both populations and coherences, then remove all the coherences of the system to solely obtain the population-related contribution. The difference between these two results permits to isolate the coherence-related term. Based on this division, our experiment ultimately proves that irreversibility at the quantum level can be reduced through properly harnessing the two contributions to entropy production.
• Abstract（参考訳）: エントロピー生産は熱力学の第2法則と不可逆性の尺度において重要な役割を果たす基本的な概念である。 熱力学過程において許される変換の種類に厳密な制約を課す。 ここでは, オープン量子系のエントロピー生成を, 集団関連成分とコヒーレンス関連成分に分割し, 過去の理論的予測を検証した。 コヒーレンス関連成分は、古典的でない真の量子寄与を表す。 まず, 入浴温度とシステムの初期コヒーレンスを調整することにより, 集団とコヒーレンスの両方による総エントロピー生成を導出し, システムの全コヒーレンスを除去し, 集団関連貢献のみを得る。 これら2つの結果の違いは、コヒーレンス関連項の分離を可能にする。 この分割に基づき, 量子レベルでの可逆性はエントロピー生成への2つの貢献を適切に活用することで低減できることを示した。

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