論文の概要: Thermodynamically Optimal Protocols for Dual-Purpose Qubit Operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.09088v3
- Date: Tue, 21 May 2024 10:43:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 19:30:20.953474
- Title: Thermodynamically Optimal Protocols for Dual-Purpose Qubit Operations
- Title(参考訳): 二重目的量子演算のための熱力学的最適プロトコル
- Authors: Joe Dunlop, Federico Cerisola, Jorge Tabanera-Bravo, Janet Anders,
- Abstract要約: エネルギー的に最適に2つの状態を変換するプロトコルを開発する。
この結果から, 熱力学的理想の低速準定常過程と, 異なる出力状態の区別性を維持するための情報理論的要件の相違が明らかになった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Information processing, quantum or classical, relies on channels transforming multiple input states to different corresponding outputs. Previous research has established bounds on the thermodynamic resources required for such operations, but no protocols have been specified for their optimal implementation. For the insightful case of qubits, we here develop explicit protocols to transform two states in an energetically optimal manner. We first prove conditions on the feasibility of carrying out such transformations at all, and then quantify the achievable work extraction. Our results uncover a fundamental incompatibility between the thermodynamic ideal of slow, quasistatic processes and the information-theoretic requirement to preserve distinguishablity between different possible output states.
- Abstract(参考訳): 量子または古典的な情報処理は、複数の入力状態から異なる対応する出力に変換するチャネルに依存している。
これまでの研究では、そのような操作に必要な熱力学資源の限界が確立されているが、最適な実装のためのプロトコルは特定されていない。
量子ビットの洞察に富む場合、我々は二つの状態をエネルギー的に最適に変換する明示的なプロトコルを開発する。
まず、そのような変換を全く実行可能であることの条件を証明し、達成可能な作業抽出を定量化する。
この結果から, 熱力学的理想の低速準定常過程と, 異なる出力状態の区別性を維持するための情報理論的要件の相違が明らかになった。
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