基于NV中心驱动开放量子系统涨落关系的实验检验

由于区分功与热在概念与操作上的困难,驱动开放量子系统量子涨落关系的实验验证目前仍具挑战。金刚石中的氮空位中心近期被提议作为受控试验平台,以在存在工程耗散通道且无功的情况下研究涨落关系[Hernández-Gómez et al., Phys. Rev. Research 2, 023327 (2020)]。在此,我们将那些研究扩展至探索驱动-耗散情形下量子涨落关系的有效性,其中自旋因热梯度与其环境交换能量,并与外部功源交换能量。我们实验证明了在存在循环驱动时两种情况下量子涨落关系的有效性:一是自旋与有效无限温度库交换能量时,二是总功在频闪时刻为零时——尽管输送至NV中心的功率非零。我们的结果代表了驱动开放量子系统中量子涨落关系的首个实验研究。