論文の概要: Maxwell Demon and Einstein-Podolsky-Rosen Steering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.05656v2
• Date: Thu, 2 Feb 2023 07:10:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 08:53:22.451401
• Title: Maxwell Demon and Einstein-Podolsky-Rosen Steering
• Title（参考訳）: Maxwell Demon と Einstein-Podolsky-Rosen ステアリング
• Authors: Meng-Jun Hu, Xiao-Min Hu, and Yong-Sheng Zhang
• Abstract要約: 我々は,Maxwellデモンアシスト型EPRステアリングの量子回路モデルを構築した。 デーモンの作用によるエネルギー散逸と量子非局所性相関の関係を定量的に記述する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3741125311982203
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The study of Maxwell demon and quantum entanglement is of importance not only because of its foundational meaning in physics but also due to its potential applications in quantum information. Previous researches on Maxwell demon mainly focus on thermodynamics by taking account of quantum correlations. Here we consider from the another perspective, and ask whether or not quantum non-locality correlation can be simulated by doing work. The Maxwell demon-assistant Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) steering is thus proposed, which implies a new-type loophole. The application of the Landauer's erasure principle suggests that the only way to close this loophole during steering task is by continuously monitoring the heat fluctuation of local environment by participant. We construct the quantum circuit model of Maxwell demon-assistant EPR steering, which can be demonstrated by current programmable quantum processors, e.g., superconducting quantum computers. Based on this quantum circuit model, we obtain quantitative formula describing the relation between energy dissipation due to work of the demon and quantum non-locality correlation. The result is of great physical interest because it provides a new way to explore and understand the relation between quantum non-locality, information and thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: マクスウェル・デーモンと量子エンタングルメントの研究は、物理学における基礎的な意味だけでなく、量子情報への潜在的な応用によっても重要である。 マクスウェル・デーモンに関するこれまでの研究は、量子相関を考慮した熱力学に重点を置いている。 ここでは、別の観点から、量子非局所性相関を仕事によってシミュレートできるかどうかを問う。 このため、マクスウェルのデモンアシストであるアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン(EPR)ステアリングが提案され、新しいタイプの抜け穴が示唆された。 ランダウアーの消去原理の適用は、操舵作業中にこの抜け穴を閉じる唯一の方法は、参加者による局所環境の熱変動を継続的に監視することであることを示している。 我々は、現在のプログラマブル量子プロセッサ(例えば超伝導量子コンピュータ)で実証できるMaxwellデモンアシスト型EPRステアリングの量子回路モデルを構築した。 この量子回路モデルに基づき、デーモンの作用によるエネルギー散逸と量子非局所性相関の関係を記述する定量的公式を得る。 この結果は、量子非局所性、情報、熱力学の関係を探索し理解する新しい方法を提供するため、非常に物理的に興味深い。

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