論文の概要: Maxwell's demon across the quantum-to-classical transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09376v1
- Date: Wed, 15 May 2024 14:26:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-16 13:16:53.532980
- Title: Maxwell's demon across the quantum-to-classical transition
- Title（参考訳）: 量子-古典遷移におけるマクスウェルの悪魔
- Authors: Björn Annby-Andersson, Debankur Bhattacharyya, Pharnam Bakhshinezhad, Daniel Holst, Guilherme De Sousa, Christopher Jarzynski, Peter Samuelsson, Patrick P. Potts,
- Abstract要約: マクスウェルの悪魔が作り出したシナリオでは、微視的な自由度に関する情報は熱力学の第2法則に反するように見える。
我々は、両方のドメインで操作できるマクスウェルのデーモンの実装について研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In scenarios coined Maxwell's demon, information on microscopic degrees of freedom is used to seemingly violate the second law of thermodynamics. This has been studied in the classical as well as the quantum domain. In this paper, we study an implementation of Maxwell's demon that can operate in both domains. In particular, we investigate information-to-work conversion over the quantum-to-classical transition. The demon continuously measures the charge state of a double quantum dot, and uses this information to guide electrons against a voltage bias by tuning the on-site energies of the dots. Coherent tunneling between the dots allows for the buildup of quantum coherence in the system. Under strong measurements, the coherence is suppressed, and the system is well-described by a classical model. As the measurement strength is further increased, the Zeno effect prohibits interdot tunneling. A Zeno-like effect is also observed for weak measurements, where measurement errors lead to fluctuations in the on-site energies, dephasing the system. We anticipate similar behaviors in other quantum systems under continuous measurement and feedback control, making our results relevant for implementations in quantum technology and quantum control.
- Abstract（参考訳）: マクスウェルの悪魔が作り出したシナリオでは、微視的な自由度に関する情報は熱力学の第2法則に反するように見える。
これは古典や量子領域で研究されている。
本稿では,両方のドメインで動作可能なMaxwellのデーモンの実装について検討する。
特に,量子-古典遷移における情報-作業変換について検討する。
デーモンは二重量子ドットの電荷状態を連続的に測定し、この情報を用いて電子を電圧バイアスに対して誘導し、ドットのオンサイトエネルギーを調整する。
ドット間のコヒーレントトンネルは、システム内の量子コヒーレンスの構築を可能にする。
強い測定の下では、コヒーレンスは抑制され、システムは古典的なモデルによって適切に記述される。
測定強度がさらに高められるにつれて、ゼノ効果はインタードットトンネルを禁止している。
ゼノのような効果は弱い測定のためにも見られ、そこでは測定誤差がオンサイトエネルギーの変動につながり、系を軽視する。
我々は、連続的な測定およびフィードバック制御の下での他の量子系における同様の挙動を予測し、量子技術や量子制御の実装に関連付ける。
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