論文の概要: Canonical Quantum Mpemba Effect in a Dissipative Qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16996v1
- Date: Fri, 21 Nov 2025 07:04:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-24 18:08:18.912432
- Title: Canonical Quantum Mpemba Effect in a Dissipative Qubit
- Title（参考訳）: 散逸量子ビットにおける正準量子ムペンバ効果
- Authors: Xingli Li, Yan Li, Yangqian Yan,
- Abstract要約: ムペンバ効果(Mpemba effect)とは、他の条件下ではより低温のシステムよりも速く冷却される現象である。
本稿では, 散逸量子ビットを用いたMpemba効果の量子アナログについて述べる。
この効果を実現するために,古典的量子ハイブリッド型量子回路を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8833495924915031
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Mpemba effect, where a hotter system cools faster than a colder one under otherwise identical conditions, has been extensively studied in classical systems. In this work, we present the quantum analogue of the Mpemba effect using a dissipative qubit, which is referred to as the canonical quantum Mpemba effect. We demonstrate that, under the identical conditions, the relaxation dynamics of a qubit initialized in a thermal state with a higher temperature can be exponentially faster than those of a colder thermal state. Strikingly, this acceleration is determined solely by the initial temperature of the system, independent of other parameters. The relaxation is confirmed to be a genuine cooling process via the effective steady state temperature, mirroring its classical counterpart. Last, we propose a practical classical quantum hybrid algorithmic quantum circuit to realize this effect using superconducting qubits experimentally.
- Abstract（参考訳）: ムペンバ効果(Mpemba effect)は、古典的なシステムにおいて、他の条件下ではより低温のシステムよりも速く冷却される。
本研究では、散逸量子ビットを用いて、Mpemba効果の量子アナログを提示する。
また,同じ条件下では,温度の高い温度で初期化した量子ビットの緩和ダイナミクスは,より低温の熱状態よりも指数関数的に高速であることを示した。
厳密には、この加速度はシステムの初期温度によってのみ決定され、他のパラメータとは独立している。
緩和は、その古典的な温度を反映して、有効な定常状態温度による真の冷却過程であることが確認されている。
最後に、超伝導量子ビットを用いてこの効果を実験的に実現するために、実用的な古典的量子ハイブリッド量子回路を提案する。
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