論文の概要: Distinguishing pure and thermal states by Landauer's principle in open
systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04628v1
- Date: Wed, 7 Feb 2024 07:24:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-08 16:29:43.197904
- Title: Distinguishing pure and thermal states by Landauer's principle in open
systems
- Title（参考訳）: オープンシステムにおけるlandauerの原理による純状態と熱状態の区別
- Authors: Hao Xu
- Abstract要約: 量子ビットと空洞量子場理論(QFT)の相互作用について検討する。
本手法では,システム順序の進化を順序で計算する。
熱状態と熱状態の代替として、正準熱純量子状態(CTPQ)の違いについて論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.034968381804006
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Starting from Polchinski's thought experiment on how to distinguish between
pure and thermal states, we construct a specific system to study the
interaction between qubit and cavity quantum field theory (QFT) in order to
provide a more operational point of view. Without imposing any restrictions on
the initial states of qubit and cavity QFT, we compute the evolution of the
system order by order by the perturbation method. We choose Landauer's
principle, an important bound in quantum computation and quantum measurement,
as the basis for the determination of the thermal state. By backtracking the
initial state form, we obtain the conditions that must be satisfied by the
cavity QFT: the expectation value of the annihilation operator should be zero,
and the expectation value of the particle number operator should satisfy the
Bose-Einstein distribution. We also discuss the difference between the thermal
state and a possible alternative to the thermal state: the canonical thermal
pure quantum (CTPQ) state.
- Abstract（参考訳）: 純粋状態と熱状態の区別方法に関するポルチンスキーの思考実験から始め、より運用的な視点を提供するために、量子ビットと空洞量子場理論(QFT)の相互作用を研究するための特定のシステムを構築した。
量子ビットと空洞qftの初期状態の制限を課すことなく、摂動法によってシステム秩序の進化を順番に計算する。
我々は、熱状態の決定の基盤として、量子計算と量子測定における重要な境界であるランダウアーの原理を選択する。
初期状態形式を逆追跡することにより、空洞QFTで満たさなければならない条件を得る:消滅作用素の期待値はゼロであり、粒子数演算子の期待値はボース=アインシュタイン分布を満たすべきである。
また、熱状態と熱状態の代替案である正準熱純量子(ctpq)状態の違いについても考察する。
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