全量子层面下功分布的实验重构与涨落关系的验证
量子物理
2014-10-08 v1 介观与纳米尺度物理
统计力学
摘要
关于量子系统非平衡动力学的研究迄今为止已产生了关于经历量子力学演化的微小系统热力学的重要陈述。典型的例子是 Crooks 和 Jarzynski 关系：考虑到非平衡动力学中的涨落，这些关系将具有热力学意义的平衡性质与明确的非平衡特征联系起来。尽管此类基本关系在经典领域的实验验证已取得一定成功，但其量子力学版本需要评估由或对一个演化量子系统所做的功的统计特性，由于对瞬时能量态进行可靠投影测量的实际困难，这一步骤的实施迄今为止遇到了相当大的困难。在本文中，通过利用量子层面功分布表征的根本性变化，我们报告了在核磁共振 (NMR) 系统中实现的量子过程后，对量子 Jarzynski 恒等式和 Tasaki-Crooks 关系的首次实验验证。我们的实验方法使得能够以统计显著的方式全面表征量子自旋的非平衡动力学，从而体现了迈向量子系统热力学基础化的关键一步。
引用
@article{arxiv.1308.3241,
title = {Experimental reconstruction of work distribution and verification of fluctuation relations at the full quantum level},
author = {Tiago Batalhão and Alexandre M. Souza and Laura Mazzola and Ruben Auccaise and Ivan S. Oliveira and John Goold and Gabriele De Chiara and Mauro Paternostro and Roberto M. Serra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.3241},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 8 figures, RevTeX4