論文の概要: Joint statistics of work and entropy production along quantum trajectories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11589v3
• Date: Fri, 19 Jan 2024 09:30:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-22 19:58:43.754411
• Title: Joint statistics of work and entropy production along quantum trajectories
• Title（参考訳）: 量子軌道に沿った仕事とエントロピー生成の合同統計
• Authors: Harry J. D. Miller, M. Hamed Mohammady, Mart\'i Perarnau-Llobet, Giacomo Guarnieri
• Abstract要約: 熱力学において、エントロピーの生成と作業は、システムが平衡から追い出されるときの不可逆性と有用なエネルギーの消費を定量化する。 ここでは、マルコフ駆動量子系における仕事とエントロピーの生成の合同統計を計算するための一般的な公式を導出する。 連系として、任意の定常状態間の遷移に適用可能なエントロピー生成のみに対する変動散逸関係(FDR)を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In thermodynamics, entropy production and work quantify irreversibility and the consumption of useful energy, respectively, when a system is driven out of equilibrium. For quantum systems, these quantities can be identified at the stochastic level by unravelling the system's evolution in terms of quantum jump trajectories. We here derive a general formula for computing the joint statistics of work and entropy production in Markovian driven quantum systems, whose instantaneous steady-states are of Gibbs form. If the driven system remains close to the instantaneous Gibbs state at all times, we show that the corresponding two-variable cumulant generating function implies a joint detailed fluctuation theorem so long as detailed balance is satisfied. As a corollary, we derive a modified fluctuation-dissipation relation (FDR) for the entropy production alone, applicable to transitions between arbitrary steady-states, and for systems that violate detailed balance. This FDR contains a term arising from genuinely quantum fluctuations, and extends an analogous relation from classical thermodynamics to the quantum regime.
• Abstract（参考訳）: 熱力学では、エントロピーの生成と作業は、システムが平衡から追い出されるとき、それぞれ不可逆性と有用なエネルギーの消費を定量化する。 量子系では、これらの量は量子ジャンプ軌道の観点から系の進化を解いて確率レベルで同定することができる。 ここでは、マルコフ駆動量子系における仕事とエントロピーの生成の合同統計を計算するための一般的な公式を導出する。 駆動系が常に瞬時ギブズ状態に近づき続ける場合、対応する2変数累積生成関数は、詳細なバランスが満たされる限り、共同で詳細な変動定理を示すことを示す。 本稿では, エントロピー生成のみに対して, 任意の定常状態間の遷移, 詳細なバランスに反するシステムに対して, 変動散逸関係(FDR)を導出する。 このFDRは、真の量子ゆらぎから生じる用語を含み、古典的熱力学から量子状態への類似関係を拡張している。

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