論文の概要: Efficient erasure of quantum information beyond Landauer's limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.15812v1
- Date: Sat, 24 Feb 2024 13:33:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-27 16:52:54.127371
- Title: Efficient erasure of quantum information beyond Landauer's limit
- Title（参考訳）: ランダウアー限界を超える量子情報の効率的な消去
- Authors: Carlos Octavio A. Ribeiro Neto and Bert\'ulio de Lima Bernardo
- Abstract要約: 量子チャネルは、任意の量子ビット状態を単位確率で消去し、ランダウアーの極限を超えて動作することができる。
この方法は単体操作のみに基づいており、温度貯水池の非エネルギー的な自由度を純粋な状態に選択する必要がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Landauer's principle sets a fundamental limit on the heat dissipated when one
classical bit of information is erased from a memory, therefore establishing a
direct link between information theory and thermodynamics. However, with the
advent of quantum technologies, the question of whether there is a strategy to
overcome the principle naturally emerges. In this work, we present a quantum
channel which erases any qubit state with unit probability, and is capable of
operating beyond Landauer's limit. The method is based only on unitary
operations, and requires that a non-energetic degree of freedom of the thermal
reservoir be preselected into a pure state before interacting with the qubit
memory. The violation of the Landauer bound is verified when the reservoir
temperature is above a given limit temperature, which can be well below room
temperature.
- Abstract（参考訳）: ランダウアーの原理は、1つの古典的情報のビットがメモリから消去されたときに散逸する熱の基本的な限界を定め、情報理論と熱力学の間の直接的リンクを確立する。
しかし、量子技術の出現とともに、原理を克服する戦略が存在するかどうかという問題が自然に現れる。
本研究では,任意の量子ビット状態を単位確率で消去し,ランダウアーの限界を超える動作が可能な量子チャネルを提案する。
この方法はユニタリ演算のみに基づいており、キュービットメモリと相互作用する前に、熱貯水池の非エネルギー的な自由度を純粋状態に選択する必要がある。
ランドーアー境界の破れは、貯水池の温度が所定の限界温度を超えると検証され、室温よりかなり低い値となる。
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