論文の概要: Thermodynamic bound on quantum state discrimination

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.07356v2
• Date: Mon, 22 Jan 2024 15:12:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-23 21:24:25.037368
• Title: Thermodynamic bound on quantum state discrimination
• Title（参考訳）: 量子状態の識別と熱力学
• Authors: Jos\'e Polo-G\'omez
• Abstract要約: 熱力学の第二の法則は、量子状態の区別がいかに優れているかに制限されていることを示す。 アシュエル・ペレスの提案に基づき、サイクルを経る量子内部自由度を持つ理想気体を調べることにより、量子状態判別の達成可能な精度に基づいて、非自明な上限を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show that the second law of thermodynamics poses a restriction on how well we can discriminate between quantum states. By examining an ideal gas with a quantum internal degree of freedom undergoing a cycle based on a proposal by Asher Peres, we establish a non-trivial upper bound on the attainable accuracy of quantum state discrimination. This thermodynamic bound, which relies solely on the linearity of quantum mechanics and the constraint of no work extraction, matches Holevo's bound on accessible information, but is looser than the Holevo-Helstrom bound. The result gives more evidence on the disagreement between thermodynamic entropy and von Neumann entropy, and places potential limitations on proposals beyond quantum mechanics.
• Abstract（参考訳）: 熱力学の第二の法則は、量子状態の区別がいかに優れているかを制限していることを示す。 アッシャー・ペレスの提案に基づいてサイクルを経る量子内部自由度を持つ理想気体を調べることにより、量子状態識別の到達可能な精度に関する非自明な上限を確立する。 この熱力学的境界は、量子力学の線形性とワーク抽出の制約のみに依存するが、ホールボのバウンドはアクセス可能な情報に一致するが、ホールボ・ヘルストロムのバウンドよりもゆるい。 この結果は、熱力学的エントロピーとフォン・ノイマンエントロピーの不一致に関するさらなる証拠を与え、量子力学以外の提案に潜在的な限界を与える。

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