論文の概要: Gibbs state postulate from dynamical stability - Redundancy of the zeroth law

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.13451v1
• Date: Mon, 15 Dec 2025 15:49:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.732429
• Title: Gibbs state postulate from dynamical stability - Redundancy of the zeroth law
• Title（参考訳）: 動的安定性から仮定したギブズ状態 -ゼロ法則の冗長性-
• Authors: Vjosa Blakaj, Matthias C. Caro, Anouar Kouraich, Daniel Malz, Michael M. Wolf,
• Abstract要約: ギブス状態は、熱平衡の標準的な記述として、量子統計力学において中心的な役割を果たす。 ギブス状態は, 任意の環境との弱い接触において, システム自体とシステムの動的安定性を仮定することによって, 完全に特徴づけられることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19573380763700712
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gibbs states play a central role in quantum statistical mechanics as the standard description of thermal equilibrium. Traditionally, their use is justified either by a heuristic, a posteriori reasoning, or by derivations based on notions of typicality or passivity. In this work, we show that Gibbs states are completely characterized by assuming dynamical stability of the system itself and of the system in weak contact with an arbitrary environment. This builds on and strengthens a result by Frigerio, Gorini, and Verri (1986), who derived Gibbs states from dynamical stability using an additional assumption that they referred to as the "zeroth law of thermodynamics", as it concerns a nested dynamical stability of a triple of systems. We prove that this zeroth law is redundant and that an environment consisting solely of harmonic oscillators is sufficient to single out Gibbs states as the only dynamically stable states.
• Abstract（参考訳）: ギブス状態は、熱平衡の標準的な記述として、量子統計力学において中心的な役割を果たす。 伝統的に、それらの使用はヒューリスティック、後続の推論、あるいは典型性や通過性の概念に基づく導出によって正当化される。 本研究では,ギブス状態は,任意の環境に弱い接触でシステム自体とシステムの動的安定性を仮定することによって,完全に特徴付けられることを示す。 このことは、フリージェリオ、ゴリーニ、ヴェリ(1986年)による結果の上に構築され、ギブス状態は「熱力学のゼロ法則」("zeroth law of thermodynamics")と呼ばれる、三重系のネストされた動的安定性に関する仮定を用いて動的安定性から導出された。 この零法則は冗長であり、調和振動子のみからなる環境はギブス状態だけを動的に安定な状態として取り出すのに十分であることを示す。

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