論文の概要: Interferometry of quantum correlation functions to access quasiprobability distribution of work
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.21041v2
- Date: Thu, 09 Jan 2025 16:32:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:56:29.094971
- Title: Interferometry of quantum correlation functions to access quasiprobability distribution of work
- Title（参考訳）: 作業の準確率分布に対する量子相関関数の干渉計測
- Authors: Santiago Hernández-Gómez, Takuya Isogawa, Alessio Belenchia, Amikam Levy, Nicole Fabbri, Stefano Gherardini, Paola Cappellaro,
- Abstract要約: 我々は、カークウッド・ディラック準確率分布の再構成に補助的なシステムによって支援された干渉計方式を用いる。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心に付随する電子核スピン系において、このスキームを実験的に実証した。
本研究は,量子熱力学の文脈における作業準確率分布の物理的意義を明らかにするものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The Kirkwood-Dirac quasiprobability distribution, intimately connected with the quantum correlation function of two observables measured at distinct times, is becoming increasingly relevant for fundamental physics and quantum technologies. This quasiprobability distribution can take non-positive values, and its experimental reconstruction becomes challenging when expectation values of incompatible observables are involved. Here, we use an interferometric scheme aided by an auxiliary system to reconstruct the Kirkwood-Dirac quasiprobability distribution. We experimentally demonstrate this scheme in an electron-nuclear spin system associated with a nitrogen-vacancy center in diamond. By measuring the characteristic function, we reconstruct the quasiprobability distribution of work and analyze the behavior of its first and second moments. Our results clarify the physical meaning of the work quasiprobability distribution in the context of quantum thermodynamics. Finally, we study the uncertainty of measuring the Hamiltonian of the system at two times, via the Robertson-Schr{\"o}dinger uncertainty relation, for different initial states.
- Abstract（参考訳）: カークウッド・ディラック準確率分布(カークウッド・ディラック準確率分布、Kirkwood-Dirac quasiprobability distribution)は、異なるタイミングで測定された2つの観測可能な量子相関関数と密接に結びついており、基礎物理学や量子技術にますます関係している。
この準確率分布は非正の値を取ることができ、不整合可観測物の期待値が関与する場合、その実験的再構成は困難となる。
ここでは、カークウッド・ディラック準確率分布の再構成に補助的なシステムによって支援された干渉計方式を用いる。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心に付随する電子核スピン系において、このスキームを実験的に実証した。
特徴関数を計測することにより,作業の準確率分布を再構築し,その第1モーメントと第2モーメントの挙動を解析する。
本研究は,量子熱力学の文脈における作業準確率分布の物理的意義を明らかにするものである。
最後に、異なる初期状態に対するRobertson-Schr{\"o}dingerの不確実性関係を通して、系のハミルトニアンを2回測定する不確実性について検討する。
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