Quantum simulation of indefinite causal order induced quantum refrigeration
Quantum simulation of indefinite causal order induced quantum refrigeration
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不定因果序诱导量子制冷的量子模拟
DOI：
10.1103/physrevresearch.4.l032029
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发表时间：
2021-01
影响因子：
4.2
通讯作者：
Guo Guang-Can
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cao Huan;Wang Ning-ning;Jia Zhih-Ahn;Zhang Chao;Guo Yu;Liu Bi-Heng;Huang Yun-Feng;Li Chuan-Feng;Guo Guang-Can
在经典世界中，物理事件总是以固定的因果顺序发生。然而，最近发现量子力学允许事件以无限因果顺序（ICO）发生。在这项研究中，我们使用光量子开关的实验研究ICO在热力学任务中的应用。具体来说，我们模拟了工作系统与ICO中两个相同的热库相互作用，观察量子热提取，即使它们处于热平衡状态，传统的热接触无法获得热提取。使用这样的过程，我们模拟ICO制冷循环，并调查其性质。我们还表明，通过多次通过ICO通道，每个循环可以提取更多的热量，从而获得更高的制冷性能。我们的结果表明，因果不可分离性可以是一个强大的资源，量子热力学任务。
In the classical world, physical events always happen in a fixed causal order. However, it was recently revealed that quantum mechanics allows events to occur with indefinite causal order (ICO). In this study, we use an optical quantum switch to experimentally investigate the application of ICO in thermodynamic tasks. Specifically, we simulate the working system interacting with two identical thermal reservoirs in an ICO, observing the quantum heat extraction even though they are in thermal equilibrium where heat extraction is unaccessible by traditional thermal contact. Using such a process, we simulate an ICO refrigeration cycle and investigate its properties. We also show that by passing through the ICO channel multiple times, one can extract more heat per cycle and thus obtain a higher refrigeration performance. Our results suggest that the causal nonseparability can be a powerful resource for quantum thermodynamic tasks.
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影响因子：
35
作者：
Xu, Jin-Shi;Yung, Man-Hong;Guo, Guang-Can
通讯作者：
Guo, Guang-Can
DOI：
10.1147/rd.441.0261
发表时间：
1961
期刊：
IBM J. Res. Dev.
影响因子：
--
作者：
R. Landauer
通讯作者：
R. Landauer
DOI：
10.1142/9789814504782_0031
发表时间：
2010
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Peter J. Riggs;Peter J. Riggs
通讯作者：
Peter J. Riggs;Peter J. Riggs
影响因子：
7.6
作者：
Francica, Gianluca;Goold, John;Paternostro, Mauro
通讯作者：
Paternostro, Mauro
影响因子：
3.3
作者：
Chiribella, Giulio;Banik, Manik;Kar, Guruprasad
通讯作者：
Kar, Guruprasad