論文の概要: Optimal unitary trajectories under commuting target and cost observables; applications to cooling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07291v1
• Date: Tue, 10 Dec 2024 08:19:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:35:27.267120
• Title: Optimal unitary trajectories under commuting target and cost observables; applications to cooling
• Title（参考訳）: 通勤目標・コストオブザーバブル下における最適ユニタリ軌道 : 冷却への応用
• Authors: Ralph Silva, Pharnam Bakhshinezhad, Fabien Clivaz,
• Abstract要約: 量子状態の生成、特に冷却はナノスケールデバイスの基本技術である。 現実的な状態準備は、マシンのサイズが有限であることと、実行可能な操作の制約の両方を考慮していることを示す。 結果は、任意かつエネルギー保存されたユニタリ演算の両方に対して、基底状態冷却のパラダイム的な例で示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The preparation of quantum states, especially cooling, is a fundamental technology for nanoscale devices. The past decade has seen important results related to both the limits of state transformation and the limits to their efficiency -- the quantum versions of the third and second law of thermodynamics. The limiting cases always involve an infinite resource cost, typically machine complexity or time. Realistic state preparation takes into account both a finite size of the machine and constraints on the operations we can perform. In this work, we determine in full generality the optimal operation for a predominant quantum paradigm: state transformation under a single unitary operation upon a finite system, in the case where the observables corresponding to the target (such as ground state probability) and cost (such as dissipation) commute. We then extend this result to the case of having a third, commuting, globally conserved quantity (such as total energy). The results are demonstrated with the paradigmatic example of ground state cooling, for both arbitrary and energy-preserving unitary operations.
• Abstract（参考訳）: 量子状態、特に冷却の準備はナノスケールデバイスの基本技術である。 過去10年間、状態変換の限界と効率の限界、すなわち熱力学の第3法則と第2法則の量子バージョンの両方に重要な結果が見られた。 制限された場合は常に無限のリソースコスト(典型的にはマシンの複雑さや時間)を伴います。 現実的な状態の準備は、マシンの有限サイズと実行可能な操作の制約の両方を考慮している。 本研究では, 有限系上の単一ユニタリ演算の下での状態変換, ターゲット(基底状態確率など)とコスト(散逸など)に対応する可観測値が可換である場合において, 支配的量子パラダイムの最適演算を全一般的に決定する。 そして、この結果を、第三に、通勤し、グローバルに保存された量(総エネルギーなど)を持つ場合にまで拡張する。 この結果は、任意かつエネルギー保存されたユニタリ演算の両方に対して、基底状態冷却のパラダイム的な例で示される。

関連論文リスト

• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Real quantum operations and state transformations [44.99833362998488]
  想像力の資源理論は、複素数の役割を理解するのに有用な枠組みを提供する。 本稿の前半では、単一パーティおよび二部構成における実(量子)操作の特性について検討する。 本稿では,本論文の後半において,実量子演算による単一コピー状態変換の問題に焦点をあてる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-28T01:08:16Z)
• 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)
• A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving Coherence [68.8204255655161]
  非単体脱コヒーレンスチャネルを特徴とするマルコフ脱コヒーレンスを受ける3レベル$Lambda$型原子を考える。 我々は、デコヒーレンスレベルが予め定義された境界内にある状態制約で量子最適制御問題を定式化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-24T21:31:34Z)
• Maximum entropy quantum state distributions [58.720142291102135]
  我々は、保存された量の完全な分布に関する伝統的な熱力学と条件を超える。 その結果、熱状態からの偏差が広い入力分布の極限でより顕著になる量子状態分布が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-23T17:42:34Z)
• The quantum Otto cycle in a superconducting cavity in the non-adiabatic regime [62.997667081978825]
  超伝導空洞に適用された量子オットーサイクルの効率を解析する。 非断熱的な状態においては、量子サイクルの効率は動的カシミール効果に影響されることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-30T11:47:33Z)
• Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories [41.94295877935867]
  量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。 確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。 これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。 また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:29:43Z)
• Universal quantum algorithmic cooling on a quantum computer [0.688204255655161]
  浅い量子回路を用いた一般的な冷却手順を普遍的かつ決定的に実現する方法を示す。 我々の研究は、短期的および普遍的なフォールトトレラント量子デバイスによる効率的で普遍的な量子アルゴリズム冷却の道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-30T17:50:39Z)
• Gaussian conversion protocols for cubic phase state generation [104.23865519192793]
  連続変数を持つ普遍量子コンピューティングは非ガウス的資源を必要とする。 立方相状態は非ガウス状態であり、実験的な実装はいまだ解明されていない。 非ガウス状態から立方相状態への変換を可能にする2つのプロトコルを導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-07T09:19:49Z)
• 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)
• Initial-State Dependence of Thermodynamic Dissipation for any Quantum Process [0.0]
  任意の時間スケールでの開量子系の非平衡熱力学に関する新しい正確な結果を示す。 固定された初期環境を持つ任意の有限時間過程に対して、系の区別の収縮がその熱力学的散逸を正確に定量化することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-26T12:10:10Z)

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。