論文の概要: Quantum Mpemba Effect in Non-Equilibrium Quantum Thermometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.14740v1
- Date: Thu, 16 Apr 2026 07:53:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-17 21:29:31.792076
- Title: Quantum Mpemba Effect in Non-Equilibrium Quantum Thermometry
- Title（参考訳）: 非平衡量子温度測定における量子ムペンバ効果
- Authors: Zi-Shen Li, Yuxiang Yang,
- Abstract要約: 量子Mpemba効果(QMpE)は異常な熱化現象を記述している。
量子プローブを用いた温度推定にQMpEを用いることが可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.338888053079415
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum Mpemba effect (QMpE) describes an anomalous thermalization phenomenon in which quantum states initially far from equilibrium can approach thermal equilibrium faster than states that begin closer to it. While this effect has been extensively studied in various frameworks, its practical implications for quantum information processing remain largely unexplored. We investigate the relationship between QMpE and quantum thermometry, focusing on non-equilibrium scenarios where measurements are performed during early-stage thermalization. In a Markovian model, we rigorously prove that the initial states that are optimal for thermometry exhibit QMpE with high probability and thermalize faster than most initial states. Our results reveal a fundamental connection between quantum thermodynamics and thermometry, suggesting that QMpE can be harnessed to enhance temperature estimation with quantum probes.
- Abstract（参考訳）: 量子Mpemba効果(QMpE)は、平衡から遠く離れた量子状態が、その近くから始まる状態よりも早く熱平衡に近づく異常な熱化現象を記述している。
この効果は様々なフレームワークで広く研究されてきたが、量子情報処理の実践的意味はほとんど解明されていない。
そこで本研究では,QMpEと量子温度測定の関係について検討し,初期熱化時に測定を行う非平衡シナリオに着目した。
マルコフモデルでは、温度測定に最適な初期状態が、ほとんどの初期状態よりも高い確率でQMpEを示すことを厳密に証明する。
以上の結果から,QMpEは量子プローブを用いた温度推定に有効であることが示唆された。
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