論文の概要: Maximum entropy principle for quantum processes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.24079v2
• Date: Wed, 23 Jul 2025 17:44:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-24 14:06:49.486956
• Title: Maximum entropy principle for quantum processes
• Title（参考訳）: 量子過程における最大エントロピー原理
• Authors: Siddhartha Das, Ujjwal Sen,
• Abstract要約: 量子チャネルが固定平均エネルギー制約の下で最大エントロピーを達成することは、それが絶対熱化チャネルである場合に限る。 この結果は,物理制約下での量子チャネルの情報的・熱力学的有用性を理解する可能性を持っている。 応用として、エネルギー制約された量子プロセスからのプライベートランダムネス蒸留の結果について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9208007322096532
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The maximum entropy principle, as applied to quantum systems, is a fundamental prescript positing that for a quantum system for which we only have partial knowledge, the maximum entropy state consistent with the partial knowledge is a valuable choice as the system's state. An intriguing result is that in case the only prior knowledge is of a fixed mean energy, the maximum entropy state turns out to be the thermal state, a ubiquitous state in several arenas, especially in statistical mechanics. We extend the consequences of this principle from static quantum states to dynamic quantum processes. We establish that a quantum channel attains maximal entropy under a fixed mean energy constraint if and only if it is an absolutely thermalizing channel whose fixed output is the thermal state of the same mean energy. This provides an alternative approach for understanding the emergence of absolute thermalization processes within the observable part of the universe under physically natural energy constraints. Our results have potential implications for understanding the informational and thermodynamic utility of quantum channels under physical constraints. As an application, we examine the consequences for private randomness distillation from energy-constrained quantum processes.
• Abstract（参考訳）: 量子系に適用される最大エントロピー原理は、部分的知識しか持たない量子系にとって、部分的知識と整合した最大エントロピー状態は、系の状態として貴重な選択である、という基本的な規範である。 興味深い結果として、唯一の事前知識が固定平均エネルギーである場合、最大エントロピー状態は熱状態であり、いくつかのアリーナ、特に統計力学においてユビキタス状態であることがわかった。 我々はこの原理の結果を静的量子状態から動的量子プロセスへと拡張する。 固定平均エネルギー制約の下で量子チャネルが最大エントロピーを達成することは、それが固定出力が同じ平均エネルギーの熱状態である絶対熱化チャネルである場合に限る。 これは、物理的に自然エネルギーの制約の下で、宇宙の観測可能な部分における絶対熱化過程の出現を理解するための別のアプローチを提供する。 この結果は,物理制約下での量子チャネルの情報的・熱力学的有用性を理解する可能性を持っている。 応用として、エネルギー制約された量子プロセスからのプライベートランダムネス蒸留の結果について検討する。

関連論文リスト

• Quantum thermalization of translation-invariant systems at high temperature [0.0]
  量子熱化は、閉じた量子系が熱平衡にどのように効果的に到達できるかを記述する。 その普遍性と概念的重要性にもかかわらず、量子熱化の完全な証明は数十年にわたって発見されてきた。 量子熱化は3つの条件を満たす局所相互作用を持つ任意の量子ビット系で発生しなければならないことを証明している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-11T18:00:01Z)
• Universal Upper Bound on Ergotropy and No-Go Theorem by the Eigenstate Thermalization Hypothesis [9.361474110798143]
  量子多体系から抽出可能な最大処理(エルゴトロピー)は、初期状態の局所熱水性と量子演算による局所エントロピー減少によって制約されることを示す。 その結果, 量子熱力学, 第2法則, 熱化の2つの独立に研究された概念を, 作業抽出の資源としての多体系系内相関を通じて橋渡しした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T00:20:33Z)
• Thermodynamics of adiabatic quantum pumping in quantum dots [50.24983453990065]
  2つのフェルミオンリードに接続された単一レベルの量子ドットである共鳴レベルモデルによる断熱量子ポンピングを考察する。 本研究では, このモデルについて, 点のエネルギーレベルと熱浴によるトンネル速度の変動を考慮した自己完結型熱力学記述法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T16:29:18Z)
• Quantum Fisher Information for Different States and Processes in Quantum Chaotic Systems [77.34726150561087]
  エネルギー固有状態と熱密度行列の両方について量子フィッシャー情報(QFI)を計算する。 局所的なユニタリ変換の結果と比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-04T09:28:19Z)
• On the First Law of Thermodynamics in Time-Dependent Open Quantum Systems [0.0]
  平衡から遠ざかるオープン量子系における熱、仕事、内部エネルギーなどの熱力学量をどのように厳密に定義するかは、量子熱力学において重要な問題である。 熱 (Heat) とは、平衡から無限に摂動される系の過程にのみ基礎的な定義が適用される量である。 熱は強く駆動されたシステムで慎重に説明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-13T02:26:31Z)
• Demonstrating Quantum Microscopic Reversibility Using Coherent States of Light [58.8645797643406]
  本研究では, 量子系が熱浴と相互作用する際の可視性に関する量子一般化を実験的に提案する。 微視的可逆性の原理に対する量子修正が低温限界において重要であることを検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:25:29Z)
• 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)
• Third law of thermodynamics and the scaling of quantum computers [5.161531917413708]
  量子コンピューティングの基本的な前提は、量子ビットのレジスタから純粋な状態、すなわちゼロ温度で各計算を開始することである。 我々は、初期状態が混合状態となる、小さいが有限な有効温度の存在が、量子コンピュータのスケーリングに必要な忠実さの制約に真の課題をもたらすことを論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-17T18:04:35Z)
• Open-system approach to nonequilibrium quantum thermodynamics at arbitrary coupling [77.34726150561087]
  熱浴に結合したオープン量子系の熱力学挙動を記述する一般的な理論を開発する。 我々のアプローチは、縮小された開系状態に対する正確な時間局所量子マスター方程式に基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-24T11:19:22Z)
• Catalytic Entropy Principles [1.2691047660244335]
  エントロピーは、熱力学法則に従って、熱統計学における障害の避けられない傾向を示す。 一般量子エントロピーの観点から、第1統一原理を第2熱力学法則と整合する。 結果は、多体理論と長距離量子情報処理において興味深いものとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-08T01:13:36Z)
• Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
  温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。 本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z)
• Catalytic Transformations of Pure Entangled States [62.997667081978825]
  エンタングルメントエントロピー(英: entanglement entropy)は、純粋状態の量子エンタングルメントのフォン・ノイマンエントロピーである。 エンタングルメント・エントロピーとエンタングルメント・蒸留との関係は設定のためだけに知られており、シングルコピー体制におけるエンタングルメント・エントロピーの意味はいまだオープンである。 この結果から, 量子情報処理に使用する二部質純状態における絡み合いの量は, 絡み合いエントロピーによって定量化され, かつ, 絡み合いの単一コピー構成においても, 運用上の意味を持つことが明らかとなった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-22T16:05:01Z)
• Thermodynamic Reverse Bounds for General Open Quantum Processes [1.7205106391379026]
  様々な量子熱力学的境界は、対数関数の作用素の凹凸の結果として、より厳密でより一般的な不等式から導かれる。 開過程の熱力学的長さ, 消去過程の熱交換, 一般量子進化における最大エネルギー流出量について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-19T03:10:20Z)
• 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。