基于高保真单次读出在单自旋-1系统中对 Jarzynski 等式的实验检验
量子物理
2023-10-26 v1
摘要
Jarzynski 等式（JE）将平衡自由能与非平衡功统计相联系，在量子热力学中起着关键作用。尽管实际量子系统通常为多能级系统，但多数 JE 检验在两能级系统中执行。通过直接测量高维量子系统中物理过程的功分布来对 JE 进行严格检验仍具挑战。在此，我们报道了在单自旋-1系统中对 JE 的实验检验。我们通过级联高保真单次读出实现了该三能级系统的非破坏投影测量，并利用两点测量协议直接测量了功分布。JE 的有效性从非绝热区到绝热区以及在不同有效温度下均得到验证。我们的工作将 JE 置于坚实的实验基础之上，并使 NV 中心系统成为执行随机量子热力学前沿实验的成熟工具箱。
引用
@article{arxiv.2310.16265,
title = {Experimental test of the Jarzynski equality in a single spin-1 system using high-fidelity single-shot readouts},
author = {Wenquan Liu and Zhibo Niu and Wei Cheng and Xin Li and Chang-Kui Duan and Zhangqi Yin and Xing Rong and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16265},
year = {2023}
}