論文の概要: Efficiently Cooling Quantum Systems with Finite Resources: Insights from Thermodynamic Geometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06649v2
• Date: Thu, 20 Feb 2025 09:21:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:25:13.440851
• Title: Efficiently Cooling Quantum Systems with Finite Resources: Insights from Thermodynamic Geometry
• Title（参考訳）: 有限資源を用いた効率的な冷却量子系:熱力学幾何学からの考察
• Authors: Philip Taranto, Patryk Lipka-Bartosik, Nayeli A. Rodríguez-Briones, Martí Perarnau-Llobet, Nicolai Friis, Marcus Huber, Pharnam Bakhshinezhad,
• Abstract要約: 情報消去におけるランドーアーの放熱制限は、デバイスが縮小するにつれて重要となる。 量子システムを有限資源で冷却するという課題に対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Landauer's limit on heat dissipation during information erasure is critical as devices shrink, requiring optimal pure-state preparation to minimise errors. However, Nernst's third law states this demands infinite resources in energy, time, or control complexity. We address the challenge of cooling quantum systems with finite resources. Using Markovian collision models, we explore resource trade-offs and present efficient cooling protocols (that are optimal for qubits) for coherent and incoherent control. Leveraging thermodynamic length, we derive bounds on heat dissipation for swap-based strategies and discuss the limitations of preparing pure states efficiently.
• Abstract（参考訳）: 情報消去中の放熱に対するランダウアーの限界は、デバイスが縮小するにつれて重要であり、エラーを最小限に抑えるために最適な純状態の準備が必要である。 しかし、ナーンストの第3法則は、エネルギー、時間、制御の複雑さにおいて無限の資源を必要とすると述べている。 量子システムを有限資源で冷却するという課題に対処する。 マルコフ衝突モデルを用いて、コヒーレントかつ非コヒーレント制御のための資源トレードオフと効率的な冷却プロトコル(量子ビットに最適)を探索する。 熱力学的長の活用により,スワップベース戦略の放熱限界を導出し,純状態の効率的な調製の限界について議論する。

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