相干量子系统中功的最小侵入式测量

量子热力学中的一个核心挑战是在不扭曲未测量演化能量学的情况下获取相干过程中的功涨落。在标准的二点方案中，初始能量测量会使相干输入退相干，导致测量的平均功与未测量演化的平均功不同。在此，我们基于海森堡绘景哈密顿量中变化的抽象概念，开发了一种用于获取封闭量子系统功统计的可操作方案。该方案保留了能量学上相关的相干性，从而忠实地再现未测量的功，同时仍然产生正概率。我们推导了修正的Jarzynski和Crooks关系，以及一个热力学不确定性关系，识别出相干诱导的修正项。此外，我们表明，在二点能量测量会抑制功输出的情况下，该方案可以可靠地量化相干引擎的性能。此外，该方案仅需一次测量，并能预测随后幺正变换相关的功。我们利用这一特性构建了一个麦克斯韦妖协议，该协议在相干功提取方面可以胜过基于能量的反馈引擎。我们的结果确立了该方案作为一个框架，用于获取相干功涨落，而不会抹除驱动量子热力学性能的相干性。