論文の概要: Measurement of the work statistics of an open quantum system using a quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.17491v1
- Date: Mon, 23 Dec 2024 11:40:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:56:19.035114
- Title: Measurement of the work statistics of an open quantum system using a quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータを用いたオープン量子システムの作業統計の測定
- Authors: Lindsay Bassman Oftelie, Michele Campisi,
- Abstract要約: 我々は、もともとクローズドシステムのために考案されたインターフェロメトリスキームを、オープンシステムケースに拡張し、超伝導量子コンピュータ上で実装する。
本手法は, システムバス化合物の物性を解析するための診断ツールとして有用であることを示す。
我々の実験は、インターフェロメトリスキースキームが任意の開量子系に対するジャージンスキー等式に対する長期の実験的検証を達成するための有望なツールであることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We report on the experimental measurement of the work statistics of a genuinely open quantum system using a quantum computer. Such measurement has remained elusive thus far due to the inherent difficulty in measuring the total energy change of a system-bath compound (which is the work) in the open quantum system scenario. We overcome this difficulty by extending the interferometric scheme, originally conceived for closed systems, to the open system case and implement it on a superconducting quantum computer, taking advantage of the relatively high levels of noise on current quantum hardware to realize an open quantum system. We demonstrate that the method can be used as a diagnostic tool to probe physical properties of the system-bath compound, such as its temperature and specific transitions frequencies in its spectrum. Our experiments corroborate that the interferometric scheme is a promising tool to achieve the long-sought experimental validation of the Jarzynski equality for arbitrary open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子コンピュータを用いた真にオープンな量子システムの作業統計の実験的測定について報告する。
このような測定は、オープン量子系のシナリオにおけるシステムバス化合物(これは仕事である)の総エネルギー変化を測定するのに固有の困難さのため、これまでも解明されていない。
我々は,従来の量子ハードウェア上で比較的高レベルのノイズを生かして,オープンな量子システムを実現することで,従来の閉系に対して考案されたインターフェロメトリスキームをオープンなシステムケースに拡張し,超伝導量子コンピュータ上に実装することで,この難しさを克服する。
本手法は, 温度やスペクトルの特定の遷移周波数など, システムバス化合物の物理特性を解析するための診断ツールとして有用であることを示す。
我々の実験は、インターフェロメトリスキースキームが任意の開量子系に対するジャージンスキー等式に対する長期の実験的検証を達成するための有望なツールであることを示している。
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