論文の概要: Thermodynamics of Coherence-Selective Quantum Reset Protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17152v1
- Date: Sat, 18 Apr 2026 21:35:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 13:43:04.541159
- Title: Thermodynamics of Coherence-Selective Quantum Reset Protocols
- Title（参考訳）: コヒーレンス選択量子リセットプロトコルの熱力学
- Authors: Jishad Kumar, Achilleas Lazarides, Tapio Ala-Nissila,
- Abstract要約: 我々は2次開量子系に対するコヒーレンス選択ストロボスコピックリセットの正確な理論を開発する。
本研究では,コヒーレンスの生存とそれに伴う熱力学的コストに着目した。
結果は、構造化バスオープン量子系の明確な制御原理としてコヒーレンス選択リセットを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop an exact theory of coherence-selective stroboscopic resetting for quadratic open quantum systems within the single-particle density-matrix formalism. We focus on the survival of coherences and the associated thermodynamic cost at the stroboscopic fixed point. To this end, we introduce a one-parameter family of reset channels that continuously interpolates between complete coherence erasure and complete coherence preservation. This unifies the reset-map description, the repeated-interaction and evolving-correlation endpoint channels, and the thermodynamic cost of environmental reinitialization. For a single fermionic level coupled to a structured semi-infinite tight-binding bath, we derive the exact affine stroboscopic map, solve for its unique fixed point, and compute the retained coherence spectrum, the post-reset occupation, and the reset heat current. We find that retained coherence increases monotonically with the retention parameter, whereas the reset heat current is generically nonmonotonic and is maximized at an intermediate operating point. Thus the protocol that stores the most coherence is not the one that dissipates the most heat. Exact operating diagrams further show that coherence-optimal and coherence-per-cost-optimal protocols are both driven toward the coherence-preserving endpoint, while the heat-optimal protocol depends strongly on the reset interval. We also show that this coherence-cost geometry survives at nonzero chemical potential as a filling-biased deformation of the same fixed-point tradeoff, rather than as an independent particle-current optimization problem. These results establish coherence-selective resetting as a distinct control principle for structured-bath open quantum systems and provide an exactly solvable benchmark for memory engineering and thermodynamic optimization under repeated environmental reinitialization.
- Abstract（参考訳）: 単一粒子密度行列形式論における2次開量子系に対するコヒーレンス選択的ストロボスコピックリセットの正確な理論を開発する。
本研究では,コヒーレンスの生存とそれに伴う熱力学的コストに着目した。
そこで本研究では,完全コヒーレンス消去と完全コヒーレンス保存の間に連続的に補間するリセットチャネルの1パラメータファミリーを導入する。
これは、リセットマップの記述、反復的相互作用と進化的相関エンドポイントチャネル、および環境再活性化の熱力学的コストを統一する。
構造的半無限密結合浴に結合した1つのフェミオンレベルに対して、正確なアフィンストロボスコープマップを導出し、その特異な固定点を解き、保持されたコヒーレンススペクトル、ポストリセット占有、リセット熱電流を計算した。
保持コヒーレンスは保持パラメータと単調に増加し, リセット熱電流は総称的に非単調であり, 中間動作点で最大化される。
したがって、最もコヒーレンスを格納するプロトコルは、最も熱を放散するプロトコルではない。
厳密な操作図は、コヒーレンス最適化とコヒーレンス・パー・コスト最適化の両方のプロトコルがコヒーレンス保存エンドポイントに向かって駆動され、熱最適化プロトコルはリセット間隔に強く依存していることを示している。
また、このコヒーレンスコストの幾何は、独立な粒子電流最適化問題ではなく、同じ固定点トレードオフの充填バイアス変形として、非ゼロ化学ポテンシャルで残っていることを示す。
これらの結果は、構造化バスオープン量子系の異なる制御原理としてコヒーレンス選択リセットを確立し、繰り返し環境再初期化の下でのメモリエンジニアリングと熱力学最適化のための正確に解決可能なベンチマークを提供する。
関連論文リスト
- Beyond the Quantum Regression Theorem in Variational Polaron Master Equations with Low-Dimensional Baths [0.0]
量子回帰定理(QRT)は、オープン量子系におけるマルチ時間相関関数の計算の標準ツールである。
相関による補正を明示的に組み込んだQRTの拡張を導出する。
我々の手法は解析的マスター方程式から強い結合状態への到達範囲を広げる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-15T06:44:37Z) - Rare Event Analysis via Stochastic Optimal Control [39.211234628277744]
本稿では,コミッタ推定を最適制御(SOC)問題とするフレームワークを提案する。
提案手法は,直接的バックプロパゲーション損失と原則付きオフ政治価値マッチング損失の2つの相補的目標を開発する。
ベンチマークシステムでは、既存の手法よりも正確なコミッタ推定、反応速度、平衡定数が得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-14T18:34:38Z) - Coherence-Controlled Quantum Zeno Dynamics from Exact Reset Maps [0.0]
広義の開系における量子ゼノおよび反ゼノ力学の正確な枠組みを開発する。
単一粒子密度行列のレベルに作用する正確なストロボスコープリセットスキームを用いて環境を処理する。
この結果から,リセット誘起ゼノ物理を制御する鍵因子として,コヒーレンスとコヒーレンス保持を同定した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-29T10:32:38Z) - Interaction-Enabled Hartree Fixed Points in Fermionic Resetting Dynamics [0.0]
リセット力学において、システムは繰り返し結合され、相互作用間で再結合される自由度から分離される。
これは非平衡状態を構築するための汎用的な経路を提供し、フェルミオンモデルにおける非平衡力学を研究するための強力で分析的に透明な枠組みを構成する。
本研究では,SPDM力学の閉包を保ちながら非線形な挙動を生成できる密度-密度相互作用のHartree平均場処理を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-16T17:14:08Z) - Impossibility of Refrigeration and Engine Operation in Minimal Qubit Repeated-Interaction Models [39.146761527401424]
繰り返し相互作用フレームワークにおける量子熱デバイスとしての量子ビットの動作について検討する。
我々は、交互結合セットアップと同時結合セットアップの2つの最小モデルを分析する。
この結果は、マルコフの繰り返し相互作用の下で動作している量子ビットベースの量子熱機械の基本的な制限を定めている。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-20T15:53:52Z) - Projection-Based Memory Kernel Coupling Theory for Quantum Dynamics: A Stable Framework for Non-Markovian Simulations [13.09851912426216]
オープン量子系における時間相関関数の予測に基づく安定性保存手法を提案する。
このアプローチは、複素系における非マルコフ力学に対する汎用的で信頼性の高いフレームワークを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-11T08:22:00Z) - Stationary Reweighting Yields Local Convergence of Soft Fitted Q-Iteration [40.322273308230606]
そこで本研究では, 関数近似および分布シフトの下で, 適合Q-定数とそのエントロピー規則化された変種であるソフトFQIが不適切に振る舞うことを示す。
本稿では,現在の方針の定常分布を用いて,各回帰更新を重み付けする静止重み付きソフトFQIを紹介する。
解析の結果,ソフトマックス温度を徐々に下げることで,地球規模の収束が回復する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-30T00:58:35Z) - Cyclic Block Coordinate Descent With Variance Reduction for Composite
Nonconvex Optimization [26.218670461973705]
非漸近勾配ノルム保証を協調する問題の解法を提案する。
本研究は,ニューラルネットの深部学習における循環還元方式の有効性を実証するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-09T19:17:39Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z) - Finite-Time Quantum Landauer Principle and Quantum Coherence [0.0]
従来のランダウアーのコストにより, 放熱熱は低く抑えられていることを示す。
我々は、量子コヒーレンスの観点から熱散逸の低い境界を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-10T13:44:31Z) - Exactly Thermalised Quantum Dynamics of the Spin-Boson Model coupled to
a Dissipative Environment [0.0]
非マルコフ調和環境に結合した、正確に熱化されたオープン量子系の力学を記述する。
開系密度行列のトレースの数値的ばらつきを低減するために, 競合するESLN変異体を多数開発する。
固定ハミルトニアンの下での進化を考察し、この系が長い時間で正しい正準平衡状態に留まっているか、あるいは接近していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-18T16:30:14Z)
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。