論文の概要: Modified Landauer's principle: How much can the Maxwell's demon gain by using general system-environment quantum state?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09678v2
- Date: Thu, 17 Oct 2024 14:08:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-18 13:15:54.768949
- Title: Modified Landauer's principle: How much can the Maxwell's demon gain by using general system-environment quantum state?
- Title（参考訳）: 修正ランダウアーの原理: 一般のシステム環境量子状態を用いることで、マクスウェルの悪魔はどこまで得るのか?
- Authors: Sayan Mondal, Aparajita Bhattacharyya, Ahana Ghoshal, Ujjwal Sen,
- Abstract要約: 修正されたランダウアーの原理は,システムと環境が当初相関していたとしても,まだ保たれていることを示す。
これはマックスウェル・デーモンズ・アーセナルで最も一般的な量子力学的に許容される操作である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7499722271664147
- License:
- Abstract: The Landauer principle states that decrease in entropy of a system, inevitably leads to a dissipation of heat to the environment. This statement is usually established by considering the system to be in contact with an environment that is initially in a thermal state, with the system-environment initial state being in a product state. Here we show that a modified Landauer principle, with correction terms, still holds even if the system and environment are initially correlated and the environment is in an athermal state. This is the most general quantum mechanically allowed operation in the Maxwell demon's arsenal, and, in particular, includes non-completely positive but physically realizable maps on the system. The correction terms provide an advantage: they reduce the work required by the Maxwell's demon to erase its memory. The modified principle also incorporates the possibility of arbitrary charge flows, including the usual heat flow, between system and environment. Furthermore, we consider a case where the system is in contact with a large initially-decoupled athermal environment, and we derive the finite-time modified Landauer's bound for the same.
- Abstract（参考訳）: ランダウアーの原理は、システムのエントロピーの減少は必然的に環境への熱の放散につながると述べている。
このステートメントは通常、最初に熱状態にある環境と接触するシステムを考慮しており、システム環境の初期状態は製品状態にある。
ここでは, 修正条件付きランダウアー法則が, 当初はシステムと環境が相関し, 環境が熱水状態であったとしても, 維持可能であることを示す。
これはマックスウェル・デーモンズ・アーセナルで最も一般的な量子力学的に許容される操作であり、特に、システム上の非完全正の、物理的に実現可能な写像を含む。
補正項は利点があり、マクスウェルの悪魔が記憶を消すのに必要な作業を減らす。
修正された原理は、システムと環境の間の通常の熱流を含む任意の電荷の流れの可能性も含んでいる。
さらに,最初に分離した大規模な熱水環境とシステムが接触している場合についても考察し,有限時間修正ランダウアー境界を導出する。
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