論文の概要: A many-particle bosonic quantum Maxwell demon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03241v1
- Date: Wed, 04 Dec 2024 11:42:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-05 15:06:58.971939
- Title: A many-particle bosonic quantum Maxwell demon
- Title（参考訳）: 多粒子ボソニック量子マックスウェル悪魔
- Authors: Josef Hloušek, Tobias Denzler, Vojtěch Švarc, Miroslav Ježek, Eric Lutz, Radim Filip,
- Abstract要約: 2つの同じ熱光線からなる多粒子フォトニック装置で量子デーモンを初めて実験的に実現したことを報告した。
単光子測定とフィードフォワード演算を組み合わせることで、エネルギー変動よりも高速に1本のビームの平均エネルギーを決定的に増大させることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Energy extraction from a measured quantum system is a cornerstone of information thermodynamics as illustrated by Maxwell's demon. The nonequilibrium physics of many-particle systems is additionally strongly influenced by quantum statistics. We here report the first experimental realization of a quantum demon in a many-particle photonic setup made of two identical thermal light beams. We show that single-photon measurements combined with feedforward operation may deterministically increase the mean energy of one beam faster than energy fluctuations, thus improving the thermodynamic stability of the device. We moreover demonstrate that bosonic statistics can enhance the energy output above the classical limit, and further analyze the counterintuitive thermodynamics of the demon using an information-theoretic approach. Our results underscore the pivotal role of many-particle statistics for enhanced energy extraction in quantum thermodynamics.
- Abstract（参考訳）: 測定された量子系からのエネルギー抽出は、マックスウェルのデーモンが示した情報熱力学の基礎である。
多粒子系の非平衡物理学は、量子統計学の影響も強く受けている。
ここでは、2つの同じ熱光線からなる多粒子フォトニック装置で量子デーモンを初めて実験的に実現したことを報告する。
単光子測定とフィードフォワード演算を組み合わせることで、エネルギー変動よりも1本のビームの平均エネルギーが決定的に増大し、デバイスの熱力学的安定性が向上することを示した。
さらに、ボソニック統計学は古典的限界を超えるエネルギー出力を増大させ、さらに情報理論的アプローチを用いてデーモンの反直観的熱力学を解析できることを示した。
この結果は、量子熱力学におけるエネルギー抽出の強化のための多粒子統計学の重要な役割を浮き彫りにした。
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