Istituto di Fisica Teorica e Astrofisica, Facoltà di Matematica, Fisica e Informatica, Università di Danzica, 80-308 Danzica, Polonia
Centro internazionale per la teoria delle tecnologie quantistiche, Università di Danzica, 80-308 Danzica, Polonia
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Astratto
Consideriamo una distribuzione quasi probabilistica del lavoro per un sistema quantistico isolato accoppiato al dispositivo di accumulo di energia dato dal peso ideale. Nello specifico, analizziamo un trade-off tra variazioni dell'energia media e variazioni della varianza del peso, dove il lavoro viene estratto dall'ergotropia coerente e incoerente del sistema. In primo luogo, riveliamo che l'estrazione di ergotropia coerente positiva può essere accompagnata dalla riduzione delle fluttuazioni di lavoro (quantificate da una perdita di varianza) utilizzando gli stati non classici di un serbatoio di lavoro. D'altra parte, deriviamo una relazione di fluttuazione-decoerenza per un peso quantistico, definendo un limite inferiore della sua dispersione di energia tramite una funzione di dumping del contributo coerente all'ergotropia del sistema. In particolare, rivela che lo sblocco dell'ergotropia dalle coerenze provoca fluttuazioni elevate, che divergono quando l'energia coerente totale viene sbloccata. Il protocollo autonomo di estrazione del lavoro proposto mostra una differenza significativa tra l'estrazione di ergotropia coerente e incoerente: la prima può diminuire la varianza, ma il suo valore assoluto diverge se viene estratta sempre più energia, mentre per la seconda il guadagno è sempre non negativo , ma un'ergotropia totale (incoerente) può essere estratta con fluttuazioni di lavoro finite. Inoltre, presentiamo il quadro in termini di distribuzione di quasi-probabilità introdotta, che ha un'interpretazione fisica dei suoi cumulanti, è esente dalla natura invasiva delle misurazioni e si riduce allo schema di misurazione a due punti (TPM) per stati incoerenti. Infine, risolviamo analiticamente il compromesso tra lavoro e varianza per un qubit, rivelando esplicitamente tutti i regimi quantistici e classici di cui sopra.
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