論文の概要: Efficient Quantum Work Reservoirs at the Nanoscale

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17815v1
• Date: Sun, 28 May 2023 21:52:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-30 16:26:03.061435
• Title: Efficient Quantum Work Reservoirs at the Nanoscale
• Title（参考訳）: ナノスケールにおける効率的な量子作業貯水池
• Authors: Jinghao Lyu and Alexander B. Boyd and James P. Crutchfield
• Abstract要約: 単発体制における可逆性について検討する。 マルチレベル作業貯水池がランダウアーの境界を達成し,エントロピーをゼロにすることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: When reformulated as a resource theory, thermodynamics can analyze system behaviors in the single-shot regime. In this, the work required to implement state transitions is bounded by alpha-Renyi divergences and so differs in identifying efficient operations compared to stochastic thermodynamics. Thus, a detailed understanding of the difference between stochastic thermodynamics and resource-theoretic thermodynamics is needed. To this end, we study reversibility in the single-shot regime, generalizing the two-level work reservoirs used there to multi-level work reservoirs. This achieves reversibility in any transition in the single-shot regime. Building on this, we systematically explore multi-level work reservoirs in the nondissipation regime with and without catalysts. The resource-theoretic results show that two-level work reservoirs undershoot Landauer's bound, misleadingly implying energy dissipation during computation. In contrast, we demonstrate that multi-level work reservoirs achieve Landauer's bound and produce zero entropy.
• Abstract（参考訳）: 資源理論として再編成されると、熱力学は単発のレジームでシステムの挙動を解析できる。 この場合、状態遷移を実装するのに必要な作業はα-レニイの発散によって制限されるため、確率的熱力学と比較して効率的な演算の同定が異なる。 したがって, 確率的熱力学と資源論的熱力学との差を詳細に理解する必要がある。 そこで本研究では,単発システムにおける可逆性について検討し,多段作業貯水池に使用する2段作業貯水池を一般化した。 これにより、単発体制におけるあらゆる遷移において可逆性が得られる。 そこで我々は,非散逸状態の多層作業貯水池を触媒と無触媒で体系的に探索する。 資源理論的な結果から、ランダウアーの制約下にある2段階の作業貯水池は、計算中のエネルギー散逸を誤解を招く。 対照的に,マルチレベル作業貯水池はランドウアーの束縛を達成し,エントロピーをゼロにする。

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