論文の概要: Experimental simulation of daemonic work extraction in open quantum batteries on a digital quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16567v1
- Date: Mon, 21 Oct 2024 22:56:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-23 14:28:33.235079
- Title: Experimental simulation of daemonic work extraction in open quantum batteries on a digital quantum computer
- Title（参考訳）: デジタル量子コンピュータを用いたオープン量子電池におけるデーモン的作業抽出の実験シミュレーション
- Authors: Seyed Navid Elyasi, Matteo A. C. Rossi, Marco G. Genoni,
- Abstract要約: 我々は、量子回路として対応するダイナミクスの実装方法を示し、最終条件フィードバックのユニタリ進化を含む。
本研究では, 得られたデーモン抽出作業の実験値が, いわゆるデイモンエルゴトロピーによって定量化された理論上界にどのように近いかを示す作業抽出プロトコルを実験的にシミュレートした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The possibility of extracting more work from a physical system thanks to the information obtained from measurements has been a topic of fundamental interest in the context of thermodynamics since the formulation of the Maxwell's demon thought experiment. We here consider this problem from the perspective of an open quantum battery interacting with an environment that can be continuously measured. By modeling it via a continuously monitored collisional model, we show how to implement the corresponding dynamics as a quantum circuit, including the final conditional feedback unitary evolution that allows to enhance the amount of work extracted. By exploiting the flexibility of IBM quantum computers and by properly modelling the corresponding quantum circuit, we experimentally simulate the work extraction protocol showing how the obtained experimental values of the daemonic extracted work are close to their theoretical upper bound quantified by the so-called daemonic ergotropy. We also demonstrate how by properly modelling the noise affecting the quantum circuit, one can improve the work extraction protocol by optimizing the corresponding extraction unitary feedback operation.
- Abstract（参考訳）: 測定から得られた情報により物理系からより多くの研究を抽出する可能性は、マックスウェルのデーモン思考実験の定式化以来、熱力学の文脈において基本的な関心事となっている。
ここでは、連続的に測定できる環境と相互作用するオープン量子電池の観点から、この問題を考察する。
連続的に観測された衝突モデルを用いてモデリングすることにより、量子回路として対応する力学をどのように実装するかを示す。
我々は,IBM量子コンピュータの柔軟性を活用し,対応する量子回路を適切にモデル化することにより,得られたデーモン抽出作業の実験値が,いわゆるデイモンエルゴトロピーによって定量化された理論上界にどのように近いかを示す作業抽出プロトコルを実験的にシミュレートした。
また、量子回路に影響を及ぼすノイズを適切にモデル化することにより、対応するユニタリフィードバック操作を最適化することにより、作業抽出プロトコルを改善する方法を示す。
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