論文の概要: Energy exchange statistics and fluctuation theorem for non-thermal asymptotic states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.05310v1
- Date: Mon, 8 Apr 2024 08:57:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-09 15:04:06.760676
- Title: Energy exchange statistics and fluctuation theorem for non-thermal asymptotic states
- Title（参考訳）: 非熱的漸近状態に対するエネルギー交換統計とゆらぎ定理
- Authors: Santiago Hernández-Gómez, Francesco Poggiali, Paola Cappellaro, Francesco S. Cataliotti, Andrea Trombettoni, Nicole Fabbri, Stefano Gherardini,
- Abstract要約: 量子系を非熱状態へと導く散逸的な量子力学を考える。
条件$cal I$の物理的解釈を議論し、初期状態のほぼ完全なメモリ損失に等しいことを示す。
- 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: Exchange energy statistics between two bodies at different thermal equilibrium obey the Jarzynski-W\'ojcik fluctuation theorem. The corresponding energy scale factor is the difference of the inverse temperatures associated to the bodies at equilibrium. In this work, we consider a dissipative quantum dynamics leading the quantum system towards a, possibly non-thermal, asymptotic state. To generalize the Jarzynski-W\'ojcik theorem to non-thermal states, we identify a sufficient condition ${\cal I}$ for the existence of an energy scale factor $\eta^{*}$ that is unique, finite and time-independent, such that the characteristic function of the exchange energy distribution becomes identically equal to $1$ for any time. This $\eta^*$ plays the role of the difference of inverse temperatures. We discuss the physical interpretation of the condition ${\cal I}$, showing that it amounts to an almost complete memory loss of the initial state. The robustness of our results against quantifiable deviations from the validity of ${\cal I}$ is evaluated by experimental studies on a single nitrogen-vacancy center subjected to a sequence of laser pulses and dissipation.
- Abstract（参考訳）: 異なる熱平衡における2つの体間の交換エネルギー統計は、ジャジンスキー=W'ojcikの揺らぎ定理に従う。
対応するエネルギースケール係数は、平衡時の体に関連する逆温度の差である。
本研究では、量子系を熱的でない漸近状態へと導く散逸的な量子力学を考察する。
非熱状態にジャジンスキー-W\'ojcik定理を一般化するために、エネルギースケール係数$\eta^{*}$の存在に対して十分な条件${\cal I}$を同定する。
この$\eta^*$は逆温度の違いの役割を果たす。
条件 ${\cal I}$ の物理的解釈を議論し、初期状態のほぼ完全なメモリ損失に等しいことを示す。
レーザーパルスと消散の連続による窒素空孔中心の1つの実験により,${\cal I}$の有効性から得られる定量偏差に対する我々の結果の堅牢性を評価した。
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