去相关过程的不可逆性:腔量子电动力学中的实验评估

熵产量化物理过程的不可逆程度,为热力学量设定了基本界限。尤其在量子领域,过去数十年间大量研究致力于将熵产概念拓展至非平衡过程。该团队通过实验研究了包含不同解关联过程的前后循环熵产,这些过程旨在消除两个相互作用系统间的各类关联——从仅消除量子相干性到完全解离局域态关联。研究人员将这些过程应用于由圆形里德堡原子实现的二能级原子与高品质微波腔光场间的纠缠系统,通过在不同相互作用-解关联阶段实施全量子态层析成像计算熵产。由于该原子-腔系统的量子特性,该工作发现虽然标准的最大似然密度矩阵估计方法会导致熵产出现虚假发散。团队提出并实现了一种可修正此类发散的替代估计量。该实验研究评估了非热过程的不可逆性,并指出在估算熵产时处理实验数据需格外谨慎。
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提交arXiv: 2026-01-11 17:57

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