1Instituto de Matemáticas, Universidad de Silesia en Katowice, Bankowa 14, 40-007 Katowice, Polonia
2Instituto de Informática Teórica y Aplicada, Academia de Ciencias de Polonia, Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, Polonia
3Facultad de Física, Astronomía e Informática Aplicada, Universidad Jagellónica, 30-348 Cracovia, Polonia
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Resumen
En este artículo pretendemos llevar un paso más allá la analogía entre la termodinámica y las teorías cuánticas de recursos. Las inspiraciones anteriores se basaban predominantemente en consideraciones termodinámicas relativas a escenarios con un solo baño térmico, descuidando una parte importante de la termodinámica que estudia motores térmicos que funcionan entre dos baños a diferentes temperaturas. Aquí, investigamos el rendimiento de los motores de recursos, que reemplazan el acceso a dos baños de calor a diferentes temperaturas con dos restricciones arbitrarias sobre las transformaciones de estado. La idea es imitar la acción de una máquina térmica de dos tiempos, donde el sistema se envía a dos agentes (Alice y Bob) por turnos, y estos pueden transformarlo utilizando sus conjuntos restringidos de operaciones libres. Planteamos y abordamos varias preguntas, incluido si un motor de recursos puede generar un conjunto completo de operaciones cuánticas o todas las transformaciones de estado posibles, y cuántos golpes se necesitan para ello. También explicamos cómo la imagen del motor de recursos proporciona una manera natural de fusionar dos o más teorías de recursos, y discutimos en detalle la fusión de dos teorías de recursos de la termodinámica con dos temperaturas diferentes y dos teorías de recursos de coherencia con respecto a dos bases diferentes. .
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► referencias
[ 1 ] Paul CW Davies. “Termodinámica de los agujeros negros”. Prog. Rep. Física. 41, 1313 (1978).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/41/8/004
[ 2 ] Daniel M Zuckerman. “Física estadística de biomoléculas: una introducción”. Prensa CRC. (2010).
https: / / doi.org/ 10.1201 / b18849
[ 3 ] Evgenii Mikhailovich Lifshitz y Lev Petrovich Pitaevskii. “Física estadística: Teoría del estado condensado”. Volumen 9. Elsevier. (1980).
https:///doi.org/10.1016/C2009-0-24308-X
[ 4 ] Charles H Bennett. "La termodinámica de la computación: una revisión". En t. J. Theor. Física. 21, 905–940 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02084158
[ 5 ] Robin Giles. “Fundamentos matemáticos de la termodinámica”. Prensa de Pérgamo. (1964).
https://doi.org/10.1016/C2013-0-05320-0
[ 6 ] Eric Chitambar y Gilad Gour. “Teorías cuánticas de los recursos”. Mod. Rev. Física. 91, 025001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025001
[ 7 ] Ryszard Horodecki, Paweł Horodecki, Michał Horodecki y Karol Horodecki. "Entrelazamiento cuántico". Rev.Mod. física 81, 865–942 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865
[ 8 ] T. Baumgratz, M. Cramer y M. B. Plenio. “Cuantificar la coherencia”. Física. Rev. Lett. 113, 140401 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401
[ 9 ] I. Marviano. “Simetría, asimetría e información cuántica”. Tesis doctoral. Universidad de Waterloo. (2012). URL: https:///uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7088.
https: / / uwspace.uwaterloo.ca/ handle / 10012/7088
[ 10 ] Victor Veitch, SA Hamed Mousavian, Daniel Gottesman y Joseph Emerson. "La teoría de los recursos de la computación cuántica estabilizadora". Nuevo J. Phys. 16, 013009 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/1/013009
[ 11 ] Charles H Bennett, Herbert J Bernstein, Sandu Popescu y Benjamin Schumacher. “Concentración de entrelazamiento parcial por operaciones locales”. Física. Rev. A 53, 2046 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.53.2046
[ 12 ] SJ van Enk. “Cuantificar el recurso de compartir un marco de referencia”. Física. Rev. A 71, 032339 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032339
[ 13 ] Eric Chitambar y Min-Hsiu Hsieh. “Relacionando las teorías de recursos del entrelazamiento y la coherencia cuántica”. Física. Rev. Lett. 117, 020402 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.020402
[ 14 ] Daniel Jonathan y Martín B Plenio. "Manipulación local asistida por entrelazamiento de estados cuánticos puros". Física. Rev. Lett. 83, 3566 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.3566
[ 15 ] Kaifeng Bu, Uttam Singh y Junde Wu. “Transformaciones de coherencia catalítica”. Física. Rev. A 93, 042326 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.042326
[ 16 ] Michał Horodecki, Jonathan Oppenheim y Ryszard Horodecki. “¿Son termodinámicas las leyes de la teoría del entrelazamiento?”. Física. Rev. Lett. 89, 240403 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240403
[ 17 ] Tomáš Gonda y Robert W. Spekkens. “Monótonos en las teorías generales de recursos”. Composicionalidad 5 (2023).
https: / / doi.org/ 10.32408 / composicionalidad-5-7
[ 18 ] Fernando GSL Brandao y Martín B Plenio. “Teoría del entrelazamiento y segunda ley de la termodinámica”. Nat. Física. 4, 873–877 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1100
[ 19 ] Wataru Kumagai y Masahito Hayashi. "La concentración de entrelazamiento es irreversible". Física. Rev. Lett. 111, 130407 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.130407
[ 20 ] Kamil Korzekwa, Christopher T. Chubb y Marco Tomamichel. "Evitar la irreversibilidad: ingeniería de conversiones resonantes de recursos cuánticos". Física. Rev. Lett. 122, 110403 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.110403
[ 21 ] Ludovico Lami y Bartosz Regula. “Después de todo, no hay una segunda ley de manipulación del entrelazamiento”. Nat. Física. 19, 184–189 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01873-9
[ 22 ] Nelly Huei Ying Ng, Mischa Prebin Woods y Stephanie Wehner. “Superar la eficiencia de Carnot extrayendo trabajo imperfecto”. Nuevo J. Phys. 19, 113005 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa8ced
[ 23 ] Hiroyasu Tajima y Masahito Hayashi. "Efecto de tamaño finito sobre la eficiencia óptima de los motores térmicos". Física. Rev. E 96, 012128 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.96.012128
[ 24 ] Mohit Lal Bera, Maciej Lewenstein y Manabendra Nath Bera. "Lograr la eficiencia de Carnot con motores térmicos cuánticos y a nanoescala". Npj Quantum Inf. 7 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00366-6
[ 25 ] Friedemann Tonner y Günter Mahler. “Máquinas termodinámicas cuánticas autónomas”. Física. Rev.E 72, 066118 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.72.066118
[ 26 ] Mark T. Mitchison. “Máquinas cuánticas de absorción térmica: Frigoríficos, motores y relojes”. Contemporáneo. Física. 60, 164–187 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2019.1631555
[ 27 ] M. Lostaglio, D. Jennings y T. Rudolph. "La descripción de la coherencia cuántica en los procesos termodinámicos requiere restricciones más allá de la energía libre". Nat. Comunitario. 6, 6383 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms7383
[ 28 ] M. Horodecki y J. Oppenheim. "Limitaciones fundamentales de la termodinámica cuántica y a nanoescala". Nat. Comunitario. 4, 2059 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms3059
[ 29 ] D. Janzing, P. Wocjan, R. Zeier, R. Geiss y Th. Beth. “Coste termodinámico de la confiabilidad y las bajas temperaturas: ajustando el principio de Landauer y la segunda ley”. En t. J. Theor. Física. 39, 2717–2753 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1026422630734
[ 30 ] E. Ruch, R. Schranner y T.H. Seligman. “Generalización de un teorema de Hardy, Littlewood y Pólya”. J. Matemáticas. Anal. Aplica. 76, 222–229 (1980).
https://doi.org/10.1016/0022-247X(80)90075-X
[ 31 ] Matteo Lostaglio, David Jennings y Terry Rudolph. “Teorías de recursos termodinámicos, principios de no conmutatividad y máxima entropía”. Nuevo J. Phys. 19, 043008 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa617f
[ 32 ] Matteo Lostaglio, Álvaro M Alhambra y Christopher Perry. “Operaciones térmicas elementales”. Cuántico 2, 52 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2018-02-08-52
[ 33 ] J. Åberg. “Cuantificación de la superposición” (2006). arXiv:quant-ph/0612146.
arXiv: quant-ph / 0612146
[ 34 ] Alexander Streltsov, Gerardo Adesso y Martín B. Plenio. “Coloquio: La coherencia cuántica como recurso”. Mod. Rev. Física. 89, 041003 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.041003
[ 35 ] Viswanath Ramakrishna, Kathryn L. Flores, Herschel Rabitz y Raimund J. Ober. “Control cuántico por descomposiciones de SU(2)”. Física. Rev. A 62, 053409 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.053409
[ 36 ] Seth Lloyd. "Casi cualquier puerta lógica cuántica es universal". Física. Rev. Lett. 75, 346 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.75.346
[ 37 ] Nik Weaver. "Sobre la universalidad de casi todas las puertas de la lógica cuántica". J. Matemáticas. Física. 41, 240–243 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.533131
[ 38 ] F. Löwenthal. “Generación finita uniforme del grupo de rotación”. Rocky Mt. J. Matemáticas. 1, 575–586 (1971).
https://doi.org/10.1216/RMJ-1971-1-4-575
[ 39 ] F. Löwenthal. “Generación finita uniforme de SU(2) y SL(2, R)”. Canadá. J. Matemáticas. 24, 713–727 (1972).
https:///doi.org/10.4153/CJM-1972-067-x
[ 40 ] Señor Hamada. "El número mínimo de rotaciones alrededor de dos ejes para construir una rotación fija arbitrariamente". R. Soc. Ciencia abierta. 1 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsos.140145
[ 41 ] K. Korzekwa, D. Jennings y T. Rudolph. "Restricciones operativas en formulaciones dependientes del estado de relaciones de compensación entre error cuántico y perturbación". Física. Rev. A 89, 052108 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.052108
[ 42 ] Martín Idel y Michael M. Wolf. “Forma normal de Sinkhorn para matrices unitarias”. Aplicación de álgebra lineal. 471, 76–84 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.laa.2014.12.031
[ 43 ] Z. Puchała, Ł. Rudnicki, K. Chabuda, M. Paraniak y K. Życzkowski. “Relaciones de certeza, entrelazamiento mutuo y variedades no desplazables”. Física. Rev. A 92, 032109 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.032109
[ 44 ] Z.I. Borevich y S.L. Krupetskij. “Subgrupos del grupo unitario que contienen el grupo de matrices diagonales”. J. Sov. Matemáticas. 17, 1718-1730 (1981).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01465451
[ 45 ] M. Schmid, R. Steinwandt, J. Müller-Quade, M. Rötteler y T. Beth. “Descomponer una matriz en factores circulantes y diagonales”. Aplicación de álgebra lineal. 306, 131-143 (2000).
https://doi.org/10.1016/S0024-3795(99)00250-5
[ 46 ] O. Häggström. “Cadenas finitas de Markov y aplicaciones algorítmicas”. Textos estudiantiles de la Sociedad Matemática de Londres. Prensa de la Universidad de Cambridge. (2002).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511613586
[ 47 ] Víctor López Pastor, Jeff Lundeen y Florian Marquardt. “Evolución arbitraria de ondas ópticas con transformadas de Fourier y máscaras de fase”. Optar. Expreso 29, 38441–38450 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.432787
[ 48 ] Marko Huhtanen y Allan Perämäki. “Factorización de matrices en el producto de matrices circulantes y diagonales”. J. Fourier Anal. Aplica. 21, 1018-1033 (2015).
https://doi.org/10.1007/s00041-015-9395-0
[ 49 ] Carlo Sparaciari, Lídia Del Rio, Carlo Maria Scandolo, Philippe Faist y Jonathan Oppenheim. "La primera ley de las teorías generales de recursos cuánticos". Cuántico 4, 259 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-04-30-259
[ 50 ] Ryuji Takagi y Bartosz Regula. “Teorías generales de recursos en la mecánica cuántica y más allá: caracterización operativa mediante tareas de discriminación”. Física. Rev. X 9, 031053 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.031053
[ 51 ] Roy Araiza, Yidong Chen, Marius Junge y Peixue Wu. “Complejidad de los canales cuánticos dependiente de los recursos” (2023). arXiv:2303.11304.
arXiv: 2303.11304
[ 52 ] Luciano Pereira, Alejandro Rojas, Gustavo Cañas, Gustavo Lima, Aldo Delgado y Adán Cabello. “Interferómetros multipuerto de profundidad óptica mínima para aproximar cualquier transformación unitaria y cualquier estado puro” (2020). arXiv:2002.01371.
arXiv: 2002.01371
[ 53 ] Bryan Eastin y Emanuel Knill. "Restricciones a los conjuntos de puertas cuánticas codificadas transversalmente". Física. Rev. Lett. 102, 110502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.110502
[ 54 ] Jonas T. Anderson, Guillaume Duclos-Cianci y David Poulin. "Conversión tolerante a fallos entre los códigos cuánticos Steane y Reed-Muller". Física. Rev. Lett. 113, 080501 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.080501
[ 55 ] Tomas Jochym-O'Connor y Raymond Laflamme. "Uso de códigos cuánticos concatenados para puertas cuánticas universales tolerantes a fallos". Física. Rev. Lett. 112, 010505 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.010505
[ 56 ] Antonio Acín, J Ignacio Cirac y Maciej Lewenstein. “Percolación por entrelazamiento en redes cuánticas”. Nat. Física. 3, 256–259 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys549
[ 57 ] H. Jeff Kimble. “La Internet cuántica”. Naturaleza 453, 1023-1030 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature07127
[ 58 ] Sébastien Perseguers, GJ Lapeyre, D Cavalcanti, M Lewenstein y A Acín. "Distribución del entrelazamiento en redes cuánticas a gran escala". Prog. Rep. Física. 76, 096001 (2013).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/76/9/096001
[ 59 ] C.-H. Cho. “Discos holomorfos, estructuras de espín y cohomología de Floer del toro de Clifford”. En t. Matemáticas. Res. Avisos 2004, 1803–1843 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1155 / S1073792804132716
[ 60 ] S.A. Marcon. "Cadenas de Markov: un enfoque teórico de grafos". Tesis de maestría. Universidad de Johannesburgo. (2012). URL: https:///ujcontent.uj.ac.za/esploro/outputs/999849107691.
https:///ujcontent.uj.ac.za/esploro/outputs/999849107691
Citado por
[1] Kohdai Kuroiwa, Ryuji Takagi, Gerardo Adesso y Hayata Yamasaki, "Cada cuanto ayuda: ventaja operativa de los recursos cuánticos más allá de la convexidad", arXiv: 2310.09154, (2023).
[2] Kohdai Kuroiwa, Ryuji Takagi, Gerardo Adesso y Hayata Yamasaki, “Medidas de recursos de robustez y peso sin restricción de convexidad: testigo multicopia y ventaja operativa en teorías de recursos cuánticos estáticos y dinámicos”, arXiv: 2310.09321, (2023).
[3] Gökhan Torun, Onur Pusuluk y Özgür E. Müstecaplıoğlu, “Una revisión completa de las teorías de recursos basadas en la mayorización: información cuántica y termodinámica cuántica”, arXiv: 2306.11513, (2023).
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