論文の概要: Contributions from populations and coherences in non-equilibrium entropy production

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11244v2
• Date: Thu, 29 Apr 2021 13:36:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 05:43:56.355260
• Title: Contributions from populations and coherences in non-equilibrium entropy production
• Title（参考訳）: 非平衡エントロピー生成における集団とコヒーレンスからの貢献
• Authors: Adalberto D. Varizi, Mariana A. Cipolla, Mart\'i Perarnau-Llobet, Raphael C. Drumond and Gabriel T. Landi
• Abstract要約: 量子系が平衡から遠ざけられたときに生じるエントロピーは、2つの部分に分けられる。 揺らぎ定理を満たすことと、明確な資源理論解釈を持つにもかかわらず、この分割には欠点がある。 ここでは、このエントロピー生成を、人口とコヒーレンスからの寄与が、特別な脱相ハミルトン系の熱状態によって記述されるように分割する補完的なアプローチを提案する。
• 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: The entropy produced when a quantum system is driven away from equilibrium can be decomposed in two parts, one related with populations and the other with quantum coherences. The latter is usually based on the so-called relative entropy of coherence, a widely used quantifier in quantum resource theories. In this paper we argue that, despite satisfying fluctuation theorems and having a clear resource-theoretic interpretation, this splitting has shortcomings. First, it predicts that at low temperatures the entropy production will always be dominated by the classical term, irrespective of the quantum nature of the process. Second, for infinitesimal quenches, the radius of convergence diverges exponentially as the temperature decreases, rendering the functions non-analytic. Motivated by this, we provide here a complementary approach, where the entropy production is split in a way such that the contributions from populations and coherences are written in terms of a thermal state of a specially dephased Hamiltonian. The physical interpretation of our proposal is discussed in detail. We also contrast the two approaches by studying work protocols in a transverse field Ising chain, and a macrospin of varying dimension.
• Abstract（参考訳）: 量子系が平衡から遠ざかるときに生じるエントロピーは2つの部分で分解され、一方は集団と関連し、もう一方は量子コヒーレンスを持つ。 後者は通常、量子資源理論において広く用いられる量子化器であるコヒーレンスの相対エントロピーに基づいている。 本稿では,ゆらぎ定理を満たし,資源理論的に明確な解釈を持つにもかかわらず,この分割には欠点があると主張する。 まず、低温ではエントロピー生成は常に古典的用語によって支配され、プロセスの量子的性質に関係なく予測される。 第二に、無限小クエンチの場合、収束半径は温度が下がるにつれて指数関数的に変化し、非解析的となる。 この動機付けにより, エントロピー生成は, 特別に脱相化したハミルトニアンの熱状態を用いて, 個体群とコヒーレンスからの寄与が書けるように分割される。 我々の提案の物理的解釈は詳細に議論されている。 また、横フィールドイジング連鎖における作業プロトコルの研究と、異なる次元のマクロスピンの2つのアプローチを対比する。

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