論文の概要: Finite-Particle Quantum Reduction of Thermodynamic Irreversibility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10211v1
- Date: Wed, 09 Sep 2026 14:12:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-10 19:44:09.046254
- Title: Finite-Particle Quantum Reduction of Thermodynamic Irreversibility
- Title（参考訳）: 熱力学的不可逆性の有限粒子量子還元
- Abstract要約: 数ボソンのBose--Hubbardチェーンと、その数保存された古典的フィールドを同じ駆動と、同じ粗い空間記録で比較する。
量子系は観測された粒子分布をより緩和するが、保持された平均エネルギーは、その記録によって隠された顕微鏡構造をより分解する。
そして、その過程を熱エンジンサイクルに閉ざし、その制御は測定された平均エネルギーと空間記録のみを使用し、完全な状態トモグラフィーではない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Thermodynamics is useful because it lets us predict and control complex systems from a few accessible quantities when microscopic reconstruction is impractical. We ask whether this operational reduction can be less costly in a finite quantum system than in a matched classical one. We compare a few-boson Bose--Hubbard chain with its number-conserving classical-field counterpart under the same driving and the same coarse spatial record. The quantum system relaxes more in the observed particle distribution, yet the retained mean energy resolves more of the microscopic structure hidden by that record, leaving less information unusable and smaller entropy generation. We then close the process into a heat-engine cycle whose controls use only the measured mean energy and spatial record, not full state tomography; at matched thermal resources, the smaller entropy generation gives more work and higher efficiency. The advantage fades as the particle number grows toward the classical-field regime.
- Abstract（参考訳）: 熱力学は、微視的再構成が現実的でない場合に、いくつかのアクセス可能な量から複雑なシステムを予測し、制御できるので有用である。
有限量子系において、この演算還元は、一致する古典的系よりもコストが低いかどうかを問う。
数ボソンのBose--Hubbard鎖と、その数保存された古典的場を同一の駆動と、同じ粗い空間記録で比較する。
量子系は観測された粒子分布をより緩和するが、保持された平均エネルギーは、その記録によって隠された顕微鏡構造をより分解し、使用不能な情報が少なく、エントロピーが小さくなる。
反応過程を熱エンジンサイクルに閉じ、測定した平均エネルギーと空間記録だけをフル状態トモグラフィーではなく利用し、一致する熱資源では、より小さなエントロピー生成により、より作業と効率が向上する。
粒子数が古典的場状態に向かって増加するにつれて、利点は薄れていく。
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