論文の概要: Thermodynamics of a Quantum Annealer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.02055v2
- Date: Wed, 10 Jun 2020 09:42:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-31 05:25:44.906981
- Title: Thermodynamics of a Quantum Annealer
- Title（参考訳）: 量子アニールの熱力学
- Authors: Lorenzo Buffoni and Michele Campisi
- Abstract要約: 熱力学的観点からD波量子アニールの特性について検討する。
我々はオープンアクセスクラウドサーバ Leapを通じて、D-Wave 2000Qで多数の実験を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.85316573653194
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The D-wave processor is a partially controllable open quantum system which
exchanges energy with its surrounding environment (in the form of heat) and
with the external time dependent control fields (in the form of work). Despite
being rarely thought as such, it is a thermodynamic machine. Here we
investigate the properties of the D-Wave quantum annealers from a
thermodynamical perspective. We performed a number of reverse-annealing
experiments on the D-Wave 2000Q via the open access cloud server Leap, with the
aim of understanding what type of thermal operation the machine performs, and
quantifying the degree of dissipation that accompanies it, as well as the
amount of heat and work that it exchanges. The latter is a challenging task in
view of the fact that one can experimentally access only the overall energy
change occurring in the processor, (which is the sum of heat and work it
receives). However, recent results of non-equilibrium thermodynamics(namely,
the fluctuation theorem and the thermodynamic uncertainty relations), allow to
calculate lower bounds on the average entropy production (which quantifies the
degree of dissipation) as well as the average heat and work exchanges. The
analysis of the collected experimental data shows that 1) in a reverse
annealing process the D-Wave processor works as a thermal accelerator and 2)
its evolution involves an increasing amount of dissipation with increasing
transverse field.
- Abstract（参考訳）: d-waveプロセッサは部分的に制御可能なオープン量子システムであり、エネルギーを周囲の環境(熱の形で)と外部時間に依存した制御場(仕事の形式で)と交換する。
あまり考えられていないが、熱力学機械である。
ここでは熱力学的観点からD波量子アニールの特性について検討する。
私たちは、d-wave 2000qをopen access cloud server leap経由でリバースアニーリング実験を行い、マシンがどのような熱操作を行うのかを理解し、それに付随する散逸の程度と交換する熱量と作業量を定量化することを目的としていた。
後者は、プロセッサで発生した全体的なエネルギー変化(つまり、それが受ける熱と仕事の総和)にのみ実験的にアクセスできるという事実を考えると、難しいタスクである。
しかし、最近の非平衡熱力学(すなわち、ゆらぎ定理と熱力学的不確実性関係)の結果は、平均エントロピー生成(散逸の程度を定量化する)および平均熱と仕事の交換の低い境界を計算することができる。
収集した実験データの解析は,
1) 逆アニールプロセスでは、D-Waveプロセッサは熱加速器として機能し、
2) その進化は, 横磁場の増加に伴う散逸量の増加を伴う。
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