論文の概要: Correlations in a quantum switch-based heat engine with measurements: A proof-of-principle demonstration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26460v1
• Date: Thu, 30 Oct 2025 13:07:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.815666
• Title: Correlations in a quantum switch-based heat engine with measurements: A proof-of-principle demonstration
• Title（参考訳）: 量子スイッチ型熱エンジンと測定値の相関:原理実証実験
• Authors: Vinicius F. Lisboa, Pedro R. Dieguez, Kyrylo Simonov, Roberto M. Serra,
• Abstract要約: エネルギー交換が一般化された測定によって駆動される量子熱エンジンについて検討する。 本分析では,動作媒体とコントローラの初期相関がエンジンの性能に与える影響について検討する。 非相関性,古典的相関性,絡み合った初期状態を考えると,絡み合いによって重畳された因果秩序がコヒーレンスを生成できることが分かる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Allowing the order of quantum operations to exist in superposition is known to open new routes for thermodynamic tasks. We investigate a quantum heat engine where energy exchanges are driven by generalized measurements, and the sequence of these operations is coherently controlled in a superposition of causal orders. Our analysis explores how initial correlations between the working medium and the controller affect the engine's performance. Considering uncorrelated, classically correlated, and entangled initial states, we show that entanglement enables the superposed causal order to generate coherence in the working medium, thereby enhancing work extraction and efficiency beyond the separable and uncorrelated cases. Finally, we present a proof-of-principle simulation on the IBM Quantum Experience platform, realizing a quantum switch of two measurement channels with tunable strengths and experimentally confirming the predicted efficiency enhancement enabled by correlation-assisted superposed causal order.
• Abstract（参考訳）: 重ね合わせに量子演算の順序が与えられると、熱力学的タスクのための新しい経路が開くことが知られている。 エネルギー交換が一般化された測定によって駆動される量子熱エンジンについて検討し、これらの演算のシーケンスは因果順序の重ね合わせでコヒーレントに制御される。 本分析では,動作媒体とコントローラの初期相関がエンジンの性能に与える影響について検討する。 非相関性, 古典的相関性, 絡み合った初期状態を考えると, 絡み合わさることで, 重畳された因果秩序が作業媒体のコヒーレンスを生じさせることで, 分離性や非相関性以外の作業の抽出と効率を向上できることが分かる。 最後に,IBM Quantum Experienceプラットフォーム上で,2つの測定チャネルの量子スイッチを調整可能な強度で実現し,相関補足型因果順序によって実現される予測効率向上を実験的に確認する。

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