論文の概要: Unified entropy production in finite quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.01669v1
• Date: Mon, 02 Feb 2026 05:38:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.926419
• Title: Unified entropy production in finite quantum systems
• Title（参考訳）: 有限量子系における統一エントロピー生成
• Authors: Tomohiro Nishiyama, Yoshihiko Hasegawa,
• Abstract要約: 有限次元量子系では、温度は一意に定義できない。 本稿では、参照状態に対する量子相対エントロピーの差に基づくエントロピー生成の統一的な定義を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4440305753099883
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In finite-dimensional quantum systems, temperature cannot be uniquely defined. This, in turn, implies that there are several ways to define entropy production in finite-dimensional quantum systems, because the classical entropy production depends on temperature. We propose a unified definition of entropy production based on the difference in quantum relative entropy with respect to reference states characterized by effective temperatures. We demonstrate that the proposed definition naturally decomposes into a Clausius-type entropy production and an additional contribution arising from the time dependence of the effective temperature. Furthermore, we show that requiring the entropy production rate to take the conventional form as the sum of the entropy change and the heat flow constrains the effective temperature to be either constant or equal to a specific energy-matching effective temperature. For general initial states, entropy production can become negative, in which case we derive lower bounds on entropy production and establish sufficient conditions for its non-negativity using the trace distance.
• Abstract（参考訳）: 有限次元量子系では、温度は一意に定義することはできない。 これは、古典的なエントロピー生成が温度に依存するため、有限次元量子系においてエントロピー生成を定義するいくつかの方法が存在することを意味する。 有効温度を特徴とする参照状態に対する量子相対エントロピーの差に基づくエントロピー生成の統一的定義を提案する。 提案した定義は自然にクラウシウス型エントロピー生成と有効温度の時間依存性による追加的な寄与に分解されることを示す。 さらに, エントロピー生成速度は, エントロピー変化の総和であり, 熱流は有効温度が一定であるか, 比エネルギー整合有効温度に等しくなることを示している。 一般的な初期状態の場合、エントロピー生成は負となりうるが、この場合、エントロピー生成の低い境界を導出し、トレース距離を用いてその非負性に対して十分な条件を確立する。

関連論文リスト

• Emergence of the 2nd Law in an Exactly Solvable Model of a Quantum Wire [0.0]
  量子ワイヤにおけるジュール加熱によるエントロピー生成は自動的には発生しないことを示す。 本研究では, 熱電プローブの連成による多数の局所測定の限界において, 期待エントロピー生成が実現されていることを示す。 局所測定によって導入された非弾性過程によるデコヒーレンスは, ジュール加熱によるエントロピー生成現象に不可欠である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-09T03:56:54Z)
• Planckian bound on quantum dynamical entropy [0.0]
  非ゼロエントロピー速度は、汎用多体系で観測可能な広帯域の熱ゆらぎを監視して得られる。 熱力学および長期限界におけるエントロピー速度を明示的に計算する。 エントロピー率に対する普遍プランク多様体を予想する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-28T15:09:57Z)
• Fundamental precision limits in finite-dimensional quantum thermal machines [0.45687771576879593]
  我々は、基本精度限界、相対的分散とオープン量子熱機械の観測可能な観測値の期待に対する力学非依存境界を導出する。 本研究は,量子熱機械の精度に関する基礎的限界について考察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-10T07:54:12Z)
• 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)
• 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)
• Entropy production and fluctuation theorems in a continuously monitored optical cavity at zero temperature [0.0]
  我々は、連続的に測定されたゼロ温度量子系のエントロピー生成を理解するために、クルックスのゆらぎ定理を用いる。 零温度では、逆温度の古典的な定義を$beta$とすると、エントロピー生成は発散する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-05T05:18:02Z)
• 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)
• Temperature of a finite-dimensional quantum system [68.8204255655161]
  有限次元量子系の温度に対する一般的な表現は熱力学の議論から導かれる。 2次元および3次元量子系の温度の比例式を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-01T07:47:50Z)
• Entropy production in the quantum walk [62.997667081978825]
  我々は、エントロピー生産の観点から、直線上の離散時間量子ウォークの研究に焦点をあてる。 コインの進化は、ある有効温度で格子とエネルギーを交換するオープンな2段階のシステムとしてモデル化できると論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-09T23:18:29Z)

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。