論文の概要: Directly probing work extraction from a single qubit engine fueled by quantum measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.17069v1
• Date: Tue, 28 Jan 2025 16:53:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-29 16:40:34.524618
• Title: Directly probing work extraction from a single qubit engine fueled by quantum measurements
• Title（参考訳）: 量子計測による単一量子ビットエンジンからの直接的作業抽出
• Authors: Rémy Dassonneville, Cyril Elouard, Romain Cazali, Réouven Assouly, Audrey Bienfait, Alexia Auffèves, Benjamin Huard,
• Abstract要約: 動作媒体として機能するトランスモン超伝導キュービットから抽出した加工品を探索する。 このエンジンは、素量子ビットハミルトニアンと通勤しない観測可能な天体の量子測定を行うことによって推進される。 我々は,エンジンの長期安定性とトランスモンデコヒーレンス,損失,ドリフトに対する堅牢性を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Recent progress in manipulating individual quantum systems enables the exploration of resources of quantum origin in engines. One of the main remaining challenges consists in directly measuring the work extracted from such quantum engines. Here we probe the work extracted from a transmon superconducting qubit acting as a working medium. The engine is fueled by performing quantum measurements of an observable which does not commute with the bare qubit Hamiltonian. Using feedback, the engine acts as a quantum Maxwell demon working without a hot thermal source. In our implementation, the qubit working medium amplifies a coherent microwave field from which work is extracted. The latter is not only inferred from tomographic measurements of the qubit state but also directly monitored via heterodyne detection of the field quadratures. We demonstrate the long-term stability of the engine as well as its robustness to transmon decoherence, losses and drifts. To emphasize the role of feedback, we also study the breakdown of the engine in the open-loop configuration.
• Abstract（参考訳）: 個々の量子システムの操作の最近の進歩は、エンジンにおける量子起源の資源の探索を可能にする。 主な課題の1つは、そのような量子エンジンから抽出された仕事を直接測定することである。 ここでは,トランスモン超伝導量子ビットから抽出した加工物を加工媒体として探究する。 このエンジンは、素量子ビットハミルトニアンと通勤しない観測可能な天体の量子測定を行うことによって推進される。 フィードバックを用いて、エンジンは熱源を使わずに量子マックスウェルのデーモンとして機能する。 この実装では、クビット加工媒体は、作業が抽出されるコヒーレントマイクロ波場を増幅する。 後者は、クビット状態のトモグラフィー測定から推定されるだけでなく、フィールドの四角形のヘテロダイン検出によって直接監視される。 我々は,エンジンの長期安定性とトランスモンデコヒーレンス,損失,ドリフトに対する堅牢性を実証した。 フィードバックの役割を強調するため,オープンループ構成におけるエンジンの故障についても検討する。

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