論文の概要: Quantum Maxwell's Demon Assisted by Non-Markovian Effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.08855v2
• Date: Wed, 4 May 2022 15:34:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 00:57:53.534004
• Title: Quantum Maxwell's Demon Assisted by Non-Markovian Effects
• Title（参考訳）: 非マルコフ効果による量子マックスウェルのデーモン
• Authors: Kasper Poulsen, Marco Majland, Seth Lloyd, Morten Kjaergaard, and Nikolaj T. Zinner
• Abstract要約: マクスウェルの悪魔は、情報のエントロピー的な性質を利用して貯水池間の励起をソートし、総エントロピーを下げる知的な存在である。 本研究では,超伝導回路プラットフォームを用いて,このようなデーモンが非マルコフ効果によって支援される程度について検討した。 結果は、量子マックスウェルデーモンの情報伝達速度を高めるために、非マルコフ効果を利用することができることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.541069830146569
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Maxwell's demon is the quintessential example of information control, which is necessary for designing quantum devices. In thermodynamics, the demon is an intelligent being who utilizes the entropic nature of information to sort excitations between reservoirs, thus lowering the total entropy. So far, implementations of Maxwell's demon have largely been limited to Markovian baths. In our work, we study the degree to which such a demon may be assisted by non-Markovian effects using a superconducting circuit platform. The setup is two baths connected by a demon-controlled qutrit interface, allowing the transfer of excitations only if the overall entropy of the two baths is lowered. The largest entropy reduction is achieved in a non-Markovian regime, and importantly, due to non-Markovian effects, the demon performance can be optimized through proper timing. Our results demonstrate that non-Markovian effects can be exploited to boost the information transfer rate in quantum Maxwell demons.
• Abstract（参考訳）: マックスウェルの悪魔は、量子デバイスの設計に必要な情報制御の極めて重要な例である。 熱力学において、デーモン(英: demon)は、情報のエントロピーの性質を利用して、貯水池間で励起を分類し、エントロピー全体を下げる知的存在である。 これまでのところ、マクスウェルの悪魔の実装はマルコフの浴場に限られている。 本研究では,そのような悪魔が非マルコフ効果によって支援される程度を超伝導回路プラットフォームを用いて検討する。 セットアップはデーモンコントロールキュートレットインターフェースで接続された2つの浴槽で、2つの浴槽の全体的なエントロピーが低下した場合のみ、励起の転送を可能にする。 最大のエントロピー還元は非マルコフ系で達成され、重要なことは、非マルコフ効果により、デーモン性能は適切なタイミングで最適化できる。 本結果は,量子マックスウェルデーモンにおける情報伝達速度を高めるために,非マルコフ効果を利用することができることを示す。

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