論文の概要: Entropy of the Canonical Occupancy (Macro) State in the Quantum
Measurement Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.04472v1
- Date: Tue, 8 Aug 2023 10:26:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-10 16:40:15.752636
- Title: Entropy of the Canonical Occupancy (Macro) State in the Quantum
Measurement Theory
- Title(参考訳): 量子計測理論における正準占有状態(マクロ)のエントロピー
- Authors: Arnaldo Spalvieri
- Abstract要約: 系のエントロピーは、系の粒子に許される量子状態のランダム占有数のシャノンエントロピーである。
我々は、ジャイネスの最大エントロピー原理に基づく情報理論的アプローチと、現代の量子熱力学における標準的典型性をもたらす経験的アプローチを考える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The paper analyzes the entropy of a system composed by an arbitrary number of
indistinguishable particles at the equilibrium, defining entropy as a function
of the quantum state of the system, not of its phase space representation. Our
crucial observation is that the entropy of the system is the Shannon entropy of
the random occupancy numbers of the quantum states allowed to system's
particles. We consider the information-theoretic approach, which is based on
Jaynes' maximum entropy principle, and the empirical approach, which leads to
canonical typicality in modern quantum thermodynamics. In the
information-theoretic approach, the occupancy numbers of particles' quantum
states are multinomially distributed, while in the empirical approach their
distribution is multivariate hypergeometric. As the number of samples of the
empirical probability tends to infinity, the multivariate hypergeometric
distribution tends to the multinomial distribution. This reconciles, at least
in the limit, the two approaches. When regarded from the perspective of quantum
measurement, our analysis suggests the existence of another kind of
subjectivism than the well-known subjectivism that characterizes the maximum
entropy approach. This form of subjectivity is responsible for the collapse of
entropy to zero after the quantum measurement, both in the
information-theoretic and in the empirical approaches.
- Abstract(参考訳): 本論文は, 平衡における不連続粒子の任意の数からなる系のエントロピーを解析し, エントロピーを位相空間表現ではなく, 系の量子状態の関数として定義する。
我々の重要な観察は、系のエントロピーが、系の粒子に許される量子状態のランダム占有数のシャノンエントロピーであるということである。
我々は、Jaynesの最大エントロピー原理に基づく情報理論的アプローチと、現代の量子熱力学における標準的典型性をもたらす経験的アプローチを考える。
情報理論のアプローチでは、粒子の量子状態の占有数は多変量分布であり、経験的アプローチではその分布は多変量ハイパー幾何学である。
経験的確率のサンプルの数が無限大になる傾向があるため、多変量超幾何分布は多項分布に傾向がある。
これにより、少なくとも極限では、2つのアプローチが和解する。
量子計測の観点から考えると、本解析は最大エントロピーアプローチを特徴付ける有名な主観主義よりも、別の種類の主観主義の存在を示唆する。
この主観性の形態は、情報理論と経験的アプローチの両方において、量子測定の後にエントロピーがゼロに崩壊する原因である。
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