具有相反时间箭头的 thermodynamic 演化的量子叠加

微观物理定律是时间对称的，因此，先验地不存在优先的时间方向。然而，热力学第二定律允许将“前向”时间方向与热力学过程中产生的总熵的正变化相关联，而将负变化与其“时间反演”对应物相关联。这种时间轴的定义通常被认为适用于经典和量子语境。然而，量子物理也允许前向与时间反演过程之间的叠加，由此热力学时间箭头变得量子力学上未定义。在本工作中，我们证明确定的热力学时间箭头可通过熵产生的量子测量恢复，当测量到大的正（负）值时，它有效地将这些叠加投影到前向（时间反演）时间方向。值得注意的是，对于小值（正负一量级），前向与时间反演过程的振幅可干涉，产生熵产生分布，其特征比两个分量中任一个单独或任何经典混合都更具或更不具可逆性。