論文の概要: Experimental investigation of coherent ergotropy in a single spin system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06249v1
- Date: Tue, 10 Sep 2024 06:34:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 18:50:07.722331
- Title: Experimental investigation of coherent ergotropy in a single spin system
- Title（参考訳）: 単一スピン系におけるコヒーレントエルゴトロピーの実験的研究
- Authors: Zhibo Niu, Yang Wu, Yunhan Wang, Xing Rong, Jiangfeng Du,
- Abstract要約: 単スピン系におけるコヒーレントエルゴトロピーの実験的研究を報告する。
系のコヒーレンスの増加に伴うエルゴトロピーの増加は状態のコヒーレンスの変化によって観察された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.138963580007283
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Ergotropy is defined as the maximum amount of work that can be extracted through a unitary cyclic evolution. It plays a crucial role in assessing the work capacity of a quantum system. Recently, the significance of quantum coherence in work extraction has been theoretically identified, revealing that quantum states with more coherence possess more ergotropy compared to their dephased counterparts. However, an experimental study of the coherent ergotropy remains absent. Here, we report an experimental investigation of the coherent ergotropy in a single spin system. Based on the method of measuring ergotropy with an ancilla qubit, both the coherent and incoherent components of the ergotropy for the non-equilibrium state were successfully extracted. The increase in ergotropy induced by the increase in the coherence of the system was observed by varying the coherence of the state. Our work reveals the interplay between quantum thermodynamics and quantum information theory, future investigations could further explore the role other quantum attributes play in thermodynamic protocols.
- Abstract（参考訳）: エルゴトロピー(Ergotropy)は、一様循環進化を通じて抽出できる最大作業量として定義される。
量子システムの作業能力を評価する上で重要な役割を果たす。
近年、仕事抽出における量子コヒーレンスの重要性が理論的に確認され、コヒーレンスがより高い量子状態は、非相性よりもエルゴトロピーを持つことが明らかになった。
しかし、コヒーレントエルゴトロピーの実験的な研究はいまだに残っていない。
本稿では, 単一スピン系におけるコヒーレントエルゴトロピーの実験的研究を報告する。
非平衡状態に対するエルゴトロピーのコヒーレント成分と非コヒーレント成分の両方をアンシラ量子ビットで測定する方法に基づいて抽出した。
系のコヒーレンスの増加に伴うエルゴトロピーの増加は状態のコヒーレンスの変化によって観察された。
我々の研究は、量子熱力学と量子情報理論の相互作用を明らかにし、将来の研究は、他の量子属性が熱力学プロトコルで果たす役割をさらに探求する可能性がある。
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