論文の概要: Gauge invariant quantum thermodynamics: consequences for the first law

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10153v5
• Date: Mon, 26 Feb 2024 20:31:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-29 01:32:20.660960
• Title: Gauge invariant quantum thermodynamics: consequences for the first law
• Title（参考訳）: ゲージ不変量子熱力学:第一法則の結果
• Authors: Lucas Chibebe C\'eleri and {\L}ukasz Rudnicki
• Abstract要約: 情報理論は熱力学関数の同定において重要な役割を果たしている。 熱力学の背後にある粗粒化の緩やかな変種をエンコードする物理的動機付けゲージ変換を明示的に構築する。 その結果、量子的仕事と熱、および量子コヒーレンスの役割を再解釈する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Universality of classical thermodynamics rests on the central limit theorem, due to which, measurements of thermal fluctuations are unable to reveal detailed information regarding the microscopic structure of a macroscopic body. When small systems are considered and fluctuations become important, thermodynamic quantities can be understood in the context of classical stochastic mechanics. A fundamental assumption behind thermodynamics is therefore that of coarse-graning, which stems from a substantial lack of control over all degrees of freedom. However, when quantum systems are concerned, one claims a high level of control. As a consequence, information theory plays a major role in the identification of thermodynamic functions. Here, drawing from the concept of gauge symmetry, essential in all modern physical theories, we put forward a new possible, intermediate route. Working within the realm of quantum thermodynamics we explicitly construct physically motivated gauge transformations which encode a gentle variant of coarse-graining behind thermodynamics. As a consequence, we reinterpret quantum work and heat, as well as the role of quantum coherence.
• Abstract（参考訳）: 古典的熱力学の普遍性は中心極限定理に依拠しており、熱ゆらぎの測定はマクロな体の微細構造に関する詳細な情報を明らかにすることができない。 小さな系が考慮され変動が重要になるとき、古典確率力学の文脈で熱力学量を理解することができる。 熱力学の基本的な前提は粗粒化であり、これは全ての自由度に対する制御の欠如に起因する。 しかし、量子システムに関する場合、高いレベルの制御が要求される。 その結果、情報理論は熱力学関数の同定に重要な役割を果たしている。 ここでは、すべての現代的な物理理論に不可欠なゲージ対称性の概念から、我々は新しい可能な中間経路を提唱した。 量子熱力学の分野では、熱力学の背後にある粗粒の緩やかな変種をエンコードする物理的動機付けゲージ変換を明示的に構成する。 結果として、量子ワークと熱を再解釈すると同時に、量子コヒーレンスの役割も再解釈する。

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