РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 10.04.2008   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


10.04.2008

Nature 452, 724-727 (10 April 2008) | doi:10.1038/nature06873; Received 18 October 2007; Accepted 26 February 2008



Thermodynamic control by frequent quantum measurements


Noam Erez1, Goren Gordon1, Mathias Nest2 & Gershon Kurizki1




  1. Department of Chemical Physics, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel
  2. Theoretische Chemie, Universitaet Potsdam, Potsdam 14476, Germany


Correspondence to: Gershon Kurizki1 Correspondence and requests for materials should be addressed to G.K. (Email: gershon.kurizki@weizmann.ac.il).





Heat flow between a large thermal 'bath' and a smaller system brings them progressively closer to thermal equilibrium while increasing their entropy1. Fluctuations involving a small fraction of a statistical ensemble of systems interacting with the bath result in deviations from this trend. In this respect, quantum and classical thermodynamics are in agreement1, 2, 3, 4, 5. Here we predict a different trend in a purely quantum mechanical setting: disturbances of thermal equilibrium between two-level systems (TLSs) and a bath6, caused by frequent, brief quantum non-demolition7, 8, 9, 10 measurements of the TLS energy states. By making the measurements increasingly frequent, we encounter first the anti-Zeno regime and then the Zeno regime (namely where the TLSs' relaxation respectively speeds up and slows down11, 12, 13, 14, 15). The corresponding entropy and temperature of both the system and the bath are then found to either decrease or increase depending only on the rate of observation, contrary to the standard thermodynamical rules that hold for memory-less (Markov) baths2, 5. From a practical viewpoint, these anomalies may offer the possibility of very fast control of heat and entropy in quantum systems, allowing cooling and state purification over an interval much shorter than the time needed for thermal equilibration or for a feedback control loop.



Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок