論文の概要: Fully quantum stochastic entropy production
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12489v2
- Date: Fri, 20 Dec 2024 06:33:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-23 13:01:36.121359
- Title: Fully quantum stochastic entropy production
- Title(参考訳): 完全量子確率エントロピー生成
- Authors: Ge Bai, Francesco Buscemi, Valerio Scarani,
- Abstract要約: 熱力学のアプローチに基づいて、任意の量子過程に対するエントロピー生成を定義する。
平均エントロピー生成の古典的表現は、入力や出力における統計の比較のみを含むことを示す。
エントロピー生成作用素を構築し、エントロピーの値を非可換なケースに一般化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.3895981099137535
- License:
- Abstract: Building on the approach of stochastic thermodynamics, we define entropy production for arbitrary quantum processes, using Bayesian tools to capture the inherent subjective element. First, we show that the classical expression for average entropy production involves only comparisons of statistics at the input or output, and thus can be formally generalized by replacing probability distributions by quantum states. To go beyond the mere average, we construct an entropy production operator, that generalizes the value of entropy to the non-commutative case. The operator is Hermitian; its average is non-negative, so that the Second Law takes its usual form $\langle\Sigma\rangle\geq 0$; it formally satisfies the Jarzynski equality and the Crooks fluctuation theorem; and recovers the classical expression for classical processes. We also present features whose fully quantum version is not a straightforward translation of the classical one: these may point to the core difference between classical and quantum thermodynamics.
- Abstract(参考訳): 確率的熱力学のアプローチに基づいて、任意の量子過程に対するエントロピー生成を定義する。
まず、平均エントロピー生成の古典的表現は、入力や出力における統計の比較のみを伴っており、量子状態による確率分布の置き換えによって正式に一般化できることを示す。
単に平均を超えるためには、エントロピーの値を非可換ケースに一般化するエントロピー生成作用素を構築する。
作用素はエルミートであり、平均は非負であるため、第二法則は通常の形式である $\langle\Sigma\rangle\geq 0$ を取る。
また、完全量子バージョンが古典力学の直接的な翻訳ではないような特徴も提示する:これらは古典力学と量子熱力学の核となる違いを示しているかもしれない。
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