相干性存在下广义量子涨落定理的实验验证
量子物理
2025-06-05 v1
摘要
涨落定理通过建立时间正向与时间反向概率之间的联系，将热力学第二定律提升到了统计范畴，为非平衡动力学提供了宝贵的见解。尽管涨落定理在经典系统中已得到充分确立，但包含了相干性和量子噪声多样性的量子推广仍未解决。我们报道了在光子系统中对量子涨落定理（QFT）的实验验证，该定理适用于具有非经典特性的一般量子过程，包括熵产生的准概率描述和多重时间反向过程。我们的实验证实，时间正向与任意多重时间反向过程的准概率之比服从广义 Crooks QFT。此外，由量子过程诱导的相干性导致了量子熵产生的虚部，该虚部支配了 QFT 中的相位因子。这些发现强调了一般量子过程与其时间反向之间的基本对称性，为探索噪声量子信息处理提供了基础工具包。
引用
@article{arxiv.2506.00524,
title = {Experimental demonstration of generalized quantum fluctuation theorems in the presence of coherence},
author = {Hui Li and Jie Xie and Hyukjoon Kwon and Yixin Zhao and M. S. Kim and Lijian Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00524},
year = {2025}
}