混合不可区分系统导致量子吉布斯悖论
量子物理
2021-04-14 v2 统计力学
摘要
经典吉布斯悖论关注混合两种气体时的熵变。观察者是否赋予该过程以熵增，取决于其区分两种气体的能力。一种解释是：无法区分气体的“无知”观察者，无法通过混合它们来提取功。将该思想实验移至量子领域，我们揭示了新颖且令人惊讶的行为：无知观察者可从混合不同气体中提取功，即便这些气体无法直接区分。此外，在宏观极限下，量子情形偏离经典理想气体：可提取的功与气体完全可区分时一样多。我们表明，无知观察者赋予系统的微观状态数多于半经典统计力学中朴素计数所得。这证明了考量观察者知识水平的重要性，及其对真正量子化热力学修正的意义。
引用
@article{arxiv.2006.12482,
title = {Mixing indistinguishable systems leads to a quantum Gibbs paradox},
author = {Benjamin Yadin and Benjamin Morris and Gerardo Adesso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12482},
year = {2021}
}
备注
25 pages, 4 figures. Comments welcome