論文の概要: Thermodynamic Analysis of Algorithmic Cooling Protocols: Efficiency Metrics and Improved Designs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11832v1
• Date: Mon, 19 Feb 2024 04:48:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-20 18:30:13.835245
• Title: Thermodynamic Analysis of Algorithmic Cooling Protocols: Efficiency Metrics and Improved Designs
• Title（参考訳）: アルゴリズム冷却プロトコルの熱力学解析:効率指標と設計改善
• Authors: Junan Lin, Nayeli A. Rodr\'iguez-Briones, Eduardo Mart\'in-Mart\'inez, Raymond Laflamme
• Abstract要約: アルゴリズム冷却プロトコルは、その冷却能力について主に研究されている。 本研究は,熱力学の観点から幅広い交流プロトコル群を解析することにより,新しい視点を探求する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Algorithmic cooling (AC) protocols have been predominantly studied for their cooling capabilities, with limited attention paid to their thermodynamic properties. This work explores a novel perspective by analyzing a broad family of AC protocols from a thermodynamic standpoint. First, we give an in-depth review and formal classification of standard AC protocols. Leveraging the transfer matrix formalism, we achieve a consistent calculation of performance metrics, encompassing both cooling limits and target state evolution. We obtained a unification of these diverse cooling limits into a single, coherent mathematical expression, streamlining comparative analyses. Then, to assess the efficiency of coherent cooling protocols, we introduce two generic metrics: the coefficient of performance $K$ and the Landauer Ratio $R_L$, and establish a direct interrelation. Applying these metrics, we thoroughly evaluate selected AC protocols, highlighting their relative strengths. Finally, we propose improved versions of AC protocols that exhibit enhanced thermodynamic performance, achieving desired target temperatures with lower work inputs. This research contributes to a deeper understanding of AC protocols and provides valuable insights for designing efficient cooling strategies in various applications.
• Abstract（参考訳）: アルゴリズム冷却(AC)プロトコルは主に冷却能力について研究されており、熱力学特性に注意が払われている。 本研究は熱力学の観点から幅広い交流プロトコル群を解析することにより,新しい視点を探求する。 まず、標準acプロトコルの詳細なレビューと形式的分類を行う。 転送行列形式を利用することで、冷却限界と目標状態進化の両方を包含して、パフォーマンスメトリクスの一貫した計算を実現する。 これらの多様な冷却限界を統一し, 単一のコヒーレントな数学的表現とし, 比較分析の合理化を行った。 次に、コヒーレント冷却プロトコルの効率を評価するために、性能係数$k$とランドウアー比$r_l$という2つの一般的なメトリクスを導入し、直接相関を確立する。 これらの指標を適用して、選択されたACプロトコルを徹底的に評価し、それらの相対的な強度を強調した。 最後に, 熱力学的性能を向上し, 所望の目標温度を低い作業入力で達成するACプロトコルの改良版を提案する。 この研究は、ACプロトコルの深い理解に寄与し、様々なアプリケーションで効率的な冷却戦略を設計するための貴重な洞察を提供する。

関連論文リスト

• The application of annealing in quantum cooling protocols [0.0]
  摂動理論に基づいて冷却過程を記述し, 時間変調ゼーマン場における浴の利点を検証した。 冷却プロトコルの耐雑音性は, 量子ノイズの種類に依存することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-09T14:24:07Z)
• Improving Quantum Machine Learning via Heat-Bath Algorithmic Cooling [0.46040036610482665]
  本研究は、量子機械学習(QML)におけるサンプリング効率を高めるために、量子熱力学に根ざしたアプローチを導入する。 我々は,Groverイテレーションや量子位相推定を必要とせずに,トレーニングや予測においてサンプル効率を向上させる量子冷蔵庫プロトコルを開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-05T23:34:05Z)
• PearSAN: A Machine Learning Method for Inverse Design using Pearson Correlated Surrogate Annealing [66.27103948750306]
  PearSANは、大きな設計空間を持つ逆設計問題に適用可能な機械学習支援最適化アルゴリズムである。 ピアソン相関代理モデルを用いて、真の設計計量のメリットの図形を予測する。 最先端の最大設計効率は97%で、少なくとも以前の方法よりも桁違いに高速である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-26T17:02:19Z)
• Asymptotically Optimal Change Detection for Unnormalized Pre- and Post-Change Distributions [65.38208224389027]
  本稿では,非正規化前および後の変化分布のみがアクセス可能である場合にのみ,変化を検出する問題に対処する。 提案手法は,最適性能を示すことが知られている累積サム統計量の推定に基づく。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-18T17:13:29Z)
• Analysis of ion chain sympathetic cooling and gate dynamics [0.0]
  我々は、解析的および計算的手法を用いて、閉じ込められたイオンの長い鎖の交感冷却のベストプラクティスを分析する。 チェーンの中心に冷却剤を配置した場合, 最適冷却性能が得られた。 また、キュービットコヒーレンス時間が長い場合、回路を動作させる場合の冷却が最適であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-22T17:26:18Z)
• Hyperparameters in Continual Learning: A Reality Check [53.30082523545212]
  連続学習(CL)は、可塑性(新しいタスクを学ぶ)と安定性(事前知識を保持する)のトレードオフをバランスしながら、一連のタスクでモデルを訓練することを目的としている。 CLアルゴリズムの従来の評価プロトコルは、与えられたシナリオで最適なハイパーパラメータを選択し、同じシナリオでアルゴリズムを評価する。 このプロトコルには大きな欠点があり、アルゴリズムのCL能力を過大評価し、非現実的なハイパーパラメータチューニングに依存している。 CLアルゴリズムの評価は,予測できないシナリオに対するCL能力の一般化性を評価することに集中すべきである,と我々は主張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-14T03:13:01Z)
• Thermodynamically Optimal Protocols for Dual-Purpose Qubit Operations [0.0]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-15T12:36:12Z)
• ECO-TR: Efficient Correspondences Finding Via Coarse-to-Fine Refinement [80.94378602238432]
  粗大な処理で対応性を見出すことにより、ECO-TR(Correspondence Efficient Transformer)と呼ばれる効率的な構造を提案する。 これを実現するために、複数の変圧器ブロックは段階的に連結され、予測された座標を徐々に洗練する。 種々のスパースタスクと密マッチングタスクの実験は、既存の最先端技術に対する効率性と有効性の両方において、我々の手法の優位性を実証している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-25T13:05:33Z)
• Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under composable finite-size security [62.997667081978825]
  本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。 ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。 これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z)
• Optimizing thermalizations [0.0]
  量子系のエネルギー占有の完全なセットをアルゴリズム的に特徴付けるために,連続熱行列化の概念に基づく厳密なアプローチを提案する。 本稿では, 冷却, 作業抽出, 最適シーケンスの文脈で最適なプロトコルを見出すことにより, これを説明する。 同じツールにより、熱力学プロトコルの性能においてメモリ効果が果たす役割を定量的に評価することもできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-25T11:05:39Z)
• Dissipative-coupling-assisted laser cooling: limitations and perspectives [91.3755431537592]
  本稿では, 追加散逸などの小さな不完全性に対する感度が高いプロトコルを包括的に解析する。 冷却プロトコルとレッドサイドバンド励起またはフィードバックを用いた分散結合支援プロトコルの詳細な比較を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-27T16:02:16Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。