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连续高斯反馈量子制冷极限的热力学方法

量子物理 2025-09-08 v2 统计力学

摘要

反馈制冷在稳定量子系统和实现低温方面发挥着关键作用,其中关键问题是确定制冷性能的基本热力学限制。我们通过推导涉及系统和由连续测量获得的量子信息流动度量的动力学温度的广义第二定律,建立了量子反馈制冷的基本界限。与已知的先前界限不同,所得界限可以被实验可行的情况所饱和,即使用具有大反馈增益的量子卡尔曼滤波器,制冷效率可接近其最大值。我们的理论结果通过使用浮力纳米颗粒实验的参数进行数值演示。我们的理论为理解量子反馈制冷的热力学约束提供了通用框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.04270,
  title  = {Thermodynamic approach to quantum cooling limit of continuous Gaussian feedback},
  author = {Kousuke Kumasaki and Toshihiro Yada and Ken Funo and Takahiro Sagawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04270},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 9 figures