論文の概要: Apparent pathologies in stochastic entropy production in the
thermalisation of an open two-level quantum system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03818v1
- Date: Tue, 7 Mar 2023 11:34:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 15:42:11.449968
- Title: Apparent pathologies in stochastic entropy production in the
thermalisation of an open two-level quantum system
- Title（参考訳）: オープン2レベル量子系の熱化における確率エントロピー生成の明確な病理
- Authors: Jonathan Dexter and Ian J. Ford
- Abstract要約: 開封された2レベル量子系の熱的統計状態への緩和によるエントロピー効果について検討する。
一般的な状態から始まる熱化には, エントロピー生産の環境成分の変化の持続的非ゼロ平均値が伴うことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the entropic consequences of the relaxation of an open
two-level quantum system towards a thermalised statistical state, using a
framework of quantum state diffusion with a minimal set of raising and lowering
Lindblad operators. We demonstrate that thermalisation starting from a general
state is accompanied by a persistent non-zero mean rate of change of the
environmental component of stochastic entropy production. This thermodynamic
signature can be associated with the purification of the reduced density matrix
$\rho$ of the randomly evolving state, to be contrasted with the impurity of
the more often considered ensemble average of $\rho$. The system adopts
stationary statistics, with zero stochastic entropy production, once purity has
been achieved. However, we show that apparent pathological mathematical
difficulties in the computation of stochastic entropy production emerge if
$\rho$ is represented using a certain set of coordinates, though these can be
removed by choosing a different set. We conclude that frameworks for modelling
open quantum systems must be carefully selected to provide satisfactory
thermodynamic as well as dynamic behaviour.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,リンドブラッド作用素の昇降と昇降の最小セットを用いた量子状態拡散の枠組みを用いて,開2次量子系の熱的統計状態への緩和によるエントロピー効果について検討する。
確率的エントロピー生成の環境成分の変化の持続的な非ゼロ平均変化率を一般状態から開始する熱化が伴うことを示す。
この熱力学的シグネチャは、ランダムに進化する状態の還元密度行列$\rho$の精製と結びつくことができ、より頻繁に考えられるアンサンブル平均$\rho$の不純物とは対照的である。
このシステムは、純度が達成されれば確率エントロピーがゼロとなる定常統計を採用する。
しかし、ある座標集合を用いて$\rho$を表現した場合、確率エントロピー生成の計算における明らかな病理学的難しさが現れるが、これらは異なる集合を選択することで取り除くことができる。
オープン量子システムのモデリングのためのフレームワークは、十分に熱力学と動的な振る舞いを提供するために慎重に選択されなければならないと結論づける。
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