論文の概要: Thermodynamics of quantum switch information capacity activation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.07406v3
• Date: Wed, 18 Oct 2023 13:32:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-19 21:23:53.022480
• Title: Thermodynamics of quantum switch information capacity activation
• Title（参考訳）: 量子スイッチ情報容量活性化の熱力学
• Authors: Xiangjing Liu, Daniel Ebler, Oscar Dahlsten
• Abstract要約: 第二法則が疑問視されている新しい環境、すなわち因果順序の量子的重ね合わせにおける熱化に対処する。 この重ね合わせは、チャネルの通信能力の増大と関連していることが示されている。 情報容量の増大が熱力学とどのように相容れないかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7673339435080445
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We address a new setting where the second law is under question: thermalizations in a quantum superposition of causal orders, enacted by the so-called quantum switch. This superposition has been shown to be associated with an increase in the communication capacity of the channels, yielding an apparent violation of the data-processing inequality and a possibility to separate hot from cold. We analyze the thermodynamics of this information capacity increasing process. We show how the information capacity increase is compatible with thermodynamics. We show that there may indeed be an information capacity increase for consecutive thermalizations obeying the first and second laws of thermodynamics if these are placed in an indefinite order and moreover that only a significantly bounded increase is possible. The increase comes at the cost of consuming a thermodynamic resource, the free energy of coherence associated with the switch.
• Abstract（参考訳）: 第二の法則が問題となっている新しい状況に対処する: 因果順序の量子重ね合わせにおける熱化は、いわゆる量子スイッチによって実現される。 この重ね合わせは、チャネルの通信能力の増大と関連し、データ処理の不平等の明らかな違反と、熱と寒さを分離する可能性をもたらすことが示されている。 我々は,この情報容量増加過程の熱力学解析を行う。 情報容量の増大が熱力学とどのように相容れないかを示す。 熱力学の第1法則および第2法則に従う連続熱化における情報容量の増大は,不確定な順序で配置され,また,有界な増加しか可能でないことを示す。 この増加は、スイッチに関連するコヒーレンスの自由エネルギーである熱力学的資源を消費するコストによって生じる。

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