論文の概要: Heat measurement of quantum interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.23092v1
- Date: Mon, 27 Oct 2025 07:55:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 19:54:32.595354
- Title: Heat measurement of quantum interference
- Title（参考訳）: 量子干渉の熱測定
- Authors: Christoforus Dimas Satrya, Aleksandr S. Strelnikov, Luca Magazzù, Yu-Cheng Chang, Rishabh Upadhyay, Joonas T. Peltonen, Bayan Karimi, Jukka P. Pekola,
- Abstract要約: コヒーレンスは 量子熱エンジンと冷凍機の 運用と性能において 重要な役割を担っている
本研究では, クビットと熱浴の間の熱伝達の量子的特徴を, ラムダ/4$コプラナー導波管共振器にガルバニカルに結合した駆動束クビットからなる系で測定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.638905508510135
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum coherence plays a key role in the operation and performance of quantum heat engines and refrigerators. Despite its importance for the fundamental understanding in quantum thermodynamics and its technological implications, coherence effects in heat transport have not been observed previously. Here, we measure quantum features in the heat transfer between a qubit and a thermal bath in a system formed of a driven flux qubit galvanically coupled to a $\lambda/4$ coplanar-waveguide resonator that is coupled to a heat reservoir. This thermal bath is a normal-metal mesoscopic resistor, whose temperature can be measured and controlled. We detect interference patterns in the heat current due to driving-induced coherence. In particular, resonance peaks in the heat transferred to the bath are found at driving frequencies which are integer fractions of the resonator frequency. A selection rule on the even/odd parity of the peaks holds at the qubit symmetry point. We present a theoretical model based on Floquet theory that captures the experimental results. The studied system provides a platform for studying the role of coherence in quantum thermodynamics. Our work opens the possibility to demonstrate a true quantum thermal machine where heat is measured directly.
- Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンスは、量子熱エンジンと冷凍機の動作と性能において重要な役割を果たす。
量子熱力学の基本的な理解と、その技術的な意味にもかかわらず、熱輸送におけるコヒーレンス効果は以前にも観測されていない。
ここでは, クビットと熱浴の間の熱伝達の量子的特徴を, 熱貯水池に結合した$\lambda/4$コプラナー・導波管共振器にガルバニカルに結合した駆動束クビットからなる系で測定する。
この熱浴は、温度を測定・制御できる通常の金属メソスコピックレジストである。
駆動誘起コヒーレンスによる熱電流の干渉パターンを検出する。
特に、入浴熱中の共鳴ピークは、共振器周波数の整数分である駆動周波数で見られる。
ピークの偶数/偶数パリティ上の選択規則は、クォービット対称性点に保持される。
実験結果を捉えるFloquet理論に基づく理論モデルを提案する。
研究システムは、量子熱力学におけるコヒーレンスの役割を研究するためのプラットフォームを提供する。
我々の研究は、熱を直接測定する真の量子熱機械を実証する可能性を開く。
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