在单个囚禁离子量子比特上演示逆姆潘巴效应
量子物理
2024-05-14 v2 统计力学
摘要
姆潘巴效应是一种反直觉现象，即在其他条件相同的情况下，一个热的系统比一个冷的系统更快地达到冷温度。本文我们在最简单的量子系统——量子比特上提出了姆潘巴效应的量子类比。具体而言，我们展示了它表现出一种逆效应，即一个冷的量子比特比一个热的量子比特更快地达到热温度。此外，在我们的系统中，一个冷的量子比特可以以指数级更快的速度升温，体现了该效应的强版本。这仅在系统具有足够相干性时发生，使得该效应具有量子力学性质，即源于干涉效应。我们在单个 囚禁离子量子比特上通过实验验证了我们的发现。这种反常弛豫效应在简单量子系统中的存在揭示了其基础性，并可能在量子信息处理设备的设计与运行中发挥作用。
引用
@article{arxiv.2401.05830,
title = {The inverse Mpemba effect demonstrated on a single trapped ion qubit},
author = {Shahaf Aharony Shapira and Yotam Shapira and Jovan Markov and Gianluca Teza and Nitzan Akerman and Oren Raz and Roee Ozeri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05830},
year = {2024}
}
备注
4 pages, 5 figures. See also: Joshi et al., arXiv:2401.04270 on observing the quantum Mpemba effect in quantum simulations