論文の概要: Capturing dynamics and thermodynamics of a three-level quantum heat engine via programmable quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17763v1
- Date: Tue, 28 May 2024 02:30:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 22:41:57.555310
- Title: Capturing dynamics and thermodynamics of a three-level quantum heat engine via programmable quantum circuits
- Title(参考訳): プログラマブル量子回路による3レベル量子熱エンジンのダイナミックスと熱力学
- Authors: Gao-xiang Deng, Zhe He, Yu Liu, Wei Shao, Zheng Cui,
- Abstract要約: 本研究は、量子回路上の3レベル量子熱をモデル化するために、クラウス表現とSz.-Nagy拡張定理を用いる。
動的モデルの有効性は、個体群の変化を追跡することによって検証される。
量子回路シミュレーションの安定性は、理論的およびシミュレーション結果の比較分析により精査される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.867866646262407
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: This research employs the Kraus representation and Sz.-Nagy dilation theorem to model a three-level quantum heat on quantum circuits, investigating its dynamic evolution and thermodynamic performance. The feasibility of the dynamic model is validated by tracking the changes of population. On the basis of reinforcement learning algorithm, the optimal cycle of the quantum heat engine for maximal average power is proposed and verified by the thermodynamic model. The stability of quantum circuit simulations is scrutinized through a comparative analysis of theoretical and simulated results, predicated on an orthogonal test. These results affirm the practicality of simulating quantum heat engines on quantum circuits, offering potential for substantially curtailing the experimental expenses associated with the construction of such engines.
- Abstract(参考訳): この研究はクラウス表現とSzを用いている。
量子回路上での3レベル量子熱をモデル化し,その動的進化と熱力学性能について考察した。
動的モデルの有効性は、個体群の変化を追跡することによって検証される。
強化学習アルゴリズムに基づいて,最大平均電力に対する量子熱エンジンの最適サイクルを提案し,熱力学モデルを用いて検証した。
量子回路シミュレーションの安定性は、直交試験に述示される理論およびシミュレーション結果の比較分析により精査される。
これらの結果は、量子回路上での量子熱エンジンのシミュレーションの実用性を確認し、そのようなエンジンの構築に伴う実験費用を大幅に削減する可能性を提供する。
関連論文リスト
- Exploring the role of criticality in the quantum Otto cycle fueled by the anisotropic quantum Rabi-Stark model [0.0]
熱エンジン、冷蔵庫、ヒーター、加速器を含む量子熱機械は、量子熱力学の最前線である。
本稿では,理想シナリオと有限時間シナリオの両方で動作する量子オットーエンジンについて検討する。
量子熱機関に焦点をあてることで、これらの相転移がAQRSMベースのエンジンの効率とパワーを批判的に調節することを明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-12T06:36:57Z) - Simulating thermodynamic properties of dinuclear metal complexes using Variational Quantum Algorithms [0.0]
二核金属錯体の熱力学特性をシミュレーションするための変分量子アルゴリズムの利用について検討する。
この結果は,低次元分子磁気系の熱状態のシミュレーションと熱力学特性の探索における変分量子アルゴリズムの有効性を実証するものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-09T15:09:54Z) - Experimental demonstration of steady-state dynamics of three-level quantum heat engine using superconducting quantum circuits [5.128039456682052]
本研究では,超伝導量子回路の設計と実装により,三段量子熱エンジンの定常力学をシミュレートする手法を提案する。
この研究で設計された量子回路モデルの結果は、実量子デバイス上で実行された場合、理論的予測と密接に一致し、回路モデルの有効性を検証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-29T01:52:33Z) - A Quantum-Classical Model of Brain Dynamics [62.997667081978825]
混合ワイル記号は、脳の過程を顕微鏡レベルで記述するために用いられる。
プロセスに関与する電磁場とフォノンモードは古典的または半古典的に扱われる。
ゼロ点量子効果は、各フィールドモードの温度を制御することで数値シミュレーションに組み込むことができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-17T15:16:21Z) - Thermodynamics and Fluctuations in Quantum Heat Engines under Reservoir
Squeezing [7.109424824240926]
貯水池のスクイージングは, 熱力学的効率とパワーを高めることにより, 性能を著しく向上させることを示した。
この量子熱エンジンを実現するための実験的スキームは、トラップされた40Ca$+$イオンを含む単一電子スピンを用いて提案される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-13T11:15:31Z) - Implementation of a two-stroke quantum heat engine with a collisional
model [50.591267188664666]
我々は,IBMQプロセッサのストロボスコープ2ストロークサーマルエンジンの量子シミュレーションを行った。
この系は2つの浴槽に繋がった量子スピン鎖で構成され、変分量子熱分解器アルゴリズムを用いて異なる温度で調製される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-25T16:55:08Z) - Quantum Simulation of Chiral Phase Transitions [62.997667081978825]
有限温度および有限化学ポテンシャルにおける$(+1)$次元NJLモデルの量子シミュレーションを構築する。
我々は,デジタル量子シミュレーション,正確な対角化,解析解の整合性を観察し,QCD熱力学のシミュレーションにおける量子コンピューティングのさらなる応用を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-07T19:04:20Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z) - Experimental verification of fluctuation relations with a quantum
computer [68.8204255655161]
我々は、量子プロセッサを用いて、非平衡量子熱力学における多くの理論的結果を実験的に検証する。
我々の実験は、量子計算の非平衡エネルギー論を理解するための実験基盤を構成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-08T14:16:12Z) - Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on
Quantum Computers [52.77024349608834]
少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。
逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-04T18:21:00Z)
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。