量子反馈下的热力学不确定关系
涨落是微观系统的固有特性,对非平衡态精度设定了基本限制——这一限制通过热力学不确定关系(TUR)得以量化,该关系将电流涨落与熵产生联系起来。虽然反馈控制有望进一步抑制涨落,但其在TUR框架中的作用仍不明确,尤其在量子系统中,控制本质上是信息驱动的。本研究中,该团队考察了弱耦合于热环境的开放量子系统,其中量子跃迁被持续监测并施加马尔可夫反馈。通过利用量子互信息量化反馈引起的信息贡献,研究人员推导出针对任意时间积分电流的有限时间TUR,该关系包含熵产生与互信息。该工作揭示了反馈控制如何协同热力学代价抑制涨落,并建立了基于信息控制的基本精度界限。作为应用案例,该团队分析了一个量子钟模型,证明在单一热库存在时,反馈控制可提升时钟精度。
量科快讯
1 天前
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