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。
関連論文リスト
- Dynamical freezing in the thermodynamic limit: the strongly driven ensemble [37.31317754926534]
保存法則がなければ、周期的に駆動される(フロケット)システムは、特徴のない無限の温度状態に熱する。
ここでは、クリーンで相互作用するジェネリック・スピン・チェーン(英語版)が発見されるが、これは、非駆動系に存在しない安定な保存法則の出現によって防げる。
これらの創発的保存法則によって要求される場合、無限の部分系の絡み合いエントロピー密度はゼロのままである。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-14T19:57:43Z) - Formalizing, Normalizing, and Splitting the Energy Network Re-Dispatch for Quantum Annealing [37.81697222352684]
断熱量子計算(AQC)は、量子系の基底状態を近似するための確立された方法である。
本研究では,エネルギーネットワーク再ディスパッチ問題における課題について検討する。
本結果は,オープンソースのエネルギーネットワークシミュレーションのベースラインと比較した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-15T20:29:40Z) - One-Shot Min-Entropy Calculation And Its Application To Quantum Cryptography [21.823963925581868]
古典量子状態のミニエントロピーに対するワンショット下界計算手法を開発した。
これはよく知られたBB84量子鍵分配プロトコルに対して、より厳密な有限データ解析を与える。
これは、新しいソース非依存の連続変数量子乱数生成プロトコルに対するセキュリティ証明を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-21T15:11:26Z) - A Shortcut to Finite-time Memory Erasure [1.7818230914983046]
本稿では,システムの平衡状態へ誘導する補助制御を組み込んだショートカット戦略を提案する。
エネルギーコストを最小限に抑えるための最適なショートカットプロトコルを導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-03T12:32:25Z) - Quantum Thermal State Preparation [39.91303506884272]
量子マスター方程式をシミュレートするための簡単な連続時間量子ギブスサンプリングを導入する。
我々は、特定の純ギブス状態を作成するための証明可能かつ効率的なアルゴリズムを構築した。
アルゴリズムのコストは温度、精度、混合時間に依存している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-31T17:29:56Z) - Model-free optimization of power/efficiency tradeoffs in quantum thermal
machines using reinforcement learning [0.0]
量子熱機械 (quantum thermo machine) は、マイクロスケールやナノスケールでの熱と仕事の変換を可能にするオープン量子システムである。
本稿では,非平衡熱力学サイクルを特定するために,強化学習に基づく一般モデルフリーフレームワークを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-10T22:44:28Z) - Gauge Quantum Thermodynamics of Time-local non-Markovian Evolutions [77.34726150561087]
一般時間局所非マルコフマスター方程式を扱う。
我々は、電流とパワーを、古典的熱力学のようにプロセスに依存していると定義する。
この理論を量子熱機関に適用することにより、ゲージ変換が機械効率を変化させることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-06T17:59:15Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-14T18:48:31Z) - Finite-Time Quantum Landauer Principle and Quantum Coherence [0.0]
従来のランダウアーのコストにより, 放熱熱は低く抑えられていることを示す。
我々は、量子コヒーレンスの観点から熱散逸の低い境界を導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-10T13:44:31Z) - Landauer vs. Nernst: What is the True Cost of Cooling a Quantum System? [0.0]
第3の熱力学の法則は、系を絶対零温度に冷却するために無限の資源が必要であると述べている。
純粋量子状態の生成を可能にするリソースを同定する。
我々はランダウアーのエネルギーコストが無限の時間や制御の複雑さを与えられた場合、完璧な冷却が可能であることを示している。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T15:49:43Z) - Exponential improvement for quantum cooling through finite-memory
effects [0.0]
量子冷却におけるメモリの影響について検討する。
量子ビットの場合、我々の限界は熱バスアルゴリズムの冷却と一致する。
本稿では,すべての標準手順を上回り,適応的なステップワイド最適プロトコルについて述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-01T10:29:10Z)
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。