1Escuela de Física, Trinity College Dublin, College Green, Dublin 2, Irlanda
2Centro de sistemas cuánticos de ingeniería, Facultad de matemáticas y física, Universidad de Queensland, QLD 4072 Australia
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Resumen
Los teoremas de fluctuación permiten hacer afirmaciones generalizadas sobre el comportamiento de las cantidades termodinámicas en sistemas que se alejan del equilibrio térmico. En este artículo, utilizamos el teorema de fluctuación de Crooks para comprender la producción de entropía de un sistema cuántico de temperatura cero medido continuamente; es decir, una cavidad óptica medida mediante detección homodina. A temperatura cero, si se usa la definición clásica de temperatura inversa $beta$, entonces la producción de entropía se vuelve divergente. Nuestro análisis muestra que la producción de entropía se puede definir bien a temperatura cero al considerar la entropía producida en el registro de medición que conduce a una temperatura inversa efectiva $beta_{rm eff}$ que no diverge. Vinculamos este resultado a la desigualdad de Cramér-Rao y mostramos que el producto de la información de Fisher de la distribución del trabajo con la producción de entropía está acotado por debajo por la mitad del cuadrado de la temperatura inversa efectiva $beta_{rm eff}$. Esta desigualdad indica que hay una cantidad mínima de producción de entropía que se paga para adquirir información sobre el trabajo realizado en un sistema cuántico alejado del equilibrio.
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