자원 엔진

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Hanna Wojewódka-Ściążko1,2, 즈비그뉴 푸찰와2및 카밀 코르제크와3

1수학 연구소, 카토비체 실레지아 대학, Bankowa 14, 40-007 카토비체, 폴란드
2이론 및 응용 정보학 연구소, 폴란드 과학 아카데미, Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, 폴란드
3Jagiellonian University, 30-348 Kraków, 폴란드 물리학, 천문학 및 응용 컴퓨터 과학 학부

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추상

이 논문에서 우리는 열역학과 양자 자원 이론 사이의 유사성을 한 단계 더 발전시키는 것을 목표로 합니다. 이전의 영감은 주로 단일 열탕을 사용하는 시나리오와 관련된 열역학적 고려 사항을 기반으로 했으며, 서로 다른 온도에서 두 개의 열탕 사이에서 작동하는 열 엔진을 연구하는 열역학의 중요한 부분을 무시했습니다. 여기에서는 서로 다른 온도에서 두 개의 열탕에 대한 액세스를 상태 변환에 대한 두 가지 임의의 제약으로 대체하는 자원 엔진의 성능을 조사합니다. 아이디어는 시스템이 두 에이전트(Alice와 Bob)에게 차례로 전송되고 제한된 자유 작업 세트를 사용하여 시스템을 변환할 수 있는 2행정 열 엔진의 동작을 모방하는 것입니다. 우리는 리소스 엔진이 전체 양자 연산 집합이나 가능한 모든 상태 변환을 생성할 수 있는지 여부, 그리고 이를 위해 몇 번의 스트로크가 필요한지를 포함하여 몇 가지 질문을 제기하고 해결합니다. 또한 자원 엔진 그림이 두 개 이상의 자원 이론을 융합하는 자연스러운 방법을 제공하는 방법을 설명하고, 두 가지 온도를 갖는 열역학의 두 자원 이론과 두 가지 서로 다른 기반에 대한 두 가지 일관성 이론의 융합에 대해 자세히 논의합니다. .

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► 참고 문헌

[1] 폴 CW 데이비스. “블랙홀의 열역학”. 대표 프로그램. 물리. 41, 1313(1978).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​41/​8/​004

[2] 다니엘 M 주커만. “생체분자의 통계물리학: 소개”. CRC 프레스. (2010).
https : / //doi.org/ 10.1201 / b18849

[3] 예브게니 미하일로비치 리프시츠(Evgenii Mikhailovich Lifshitz)와 레프 페트로비치 피타예프스키(Lev Petrovich Pitaevskii). “통계물리학: 응축상태 이론”. 9권. 엘스비어. (1980).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​C2009-0-24308-X

[4] 찰스 H 베넷. "계산의 열역학 - 검토". 국제 J. 테오르. 물리. 21, 905-940(1982).
https : / /doi.org/ 10.1007 / BF02084158

[5] 로빈 자일스. “열역학의 수학적 기초”. 페르가몬 프레스. (1964).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​C2013-0-05320-0

[6] 에릭 치탐바르와 길라드 구르. “양자자원 이론”. Mod 목사. 물리. 91, 025001(2019).
https : / /doi.org/10.1103/ RevModPhys.91.025001

[7] Ryszard Horodecki, Paweł Horodecki, Michał Horodecki 및 Karol Horodecki. "양자 얽힘". 목사님 물리. 81, 865–942 (2009).
https : / /doi.org/10.1103/ RevModPhys.81.865

[8] T. Baumgratz, M. Cramer 및 MB Plenio. "일관성을 정량화". 물리. Lett 목사. 113, 140401(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.113.140401

[9] I. 마비안. “대칭, 비대칭 및 양자 정보”. 박사 논문. 워털루대학교. (2012). URL: https:/​/​uwspace.uwaterloo.ca/​handle/​10012/​7088.
https:// / uwspace.uwaterloo.ca/ handle/ 10012/ 7088

[10] Victor Veitch, SA Hamed Mousavian, Daniel Gottesman 및 Joseph Emerson. “안정화 양자 계산의 자원 이론”. 새로운 J. Phys. 16, 013009(2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​1/​013009

[11] 찰스 H 베넷, 허버트 J 번스타인, 산두 포페스쿠, 벤저민 슈마허. “현지 운영에 의한 부분적 얽힘 집중”. 물리. A 53, 2046(1996).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.53.2046

[12] SJ 반 엔크. “참조 프레임 공유 자원의 수량화”. 물리. A 71, 032339(2005).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.71.032339

[13] Eric Chitambar와 Min-Hsiu Hsieh. “얽힘과 양자 일관성의 자원 이론 관련”. 물리. Lett 목사. 117, 020402(2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.117.020402

[14] 다니엘 조나단(Daniel Jonathan)과 마틴 B 플레니오(Martin B Plenio). “순수 양자 상태의 얽힘을 이용한 국소 조작”. 물리. Lett 목사. 83, 3566(1999).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.83.3566

[15] Kaifeng Bu, Uttam Singh 및 Junde Wu. “촉매적 일관성 변환”. 물리. A 93, 042326(2016).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.93.042326

[16] 미하우 호로데츠키, 조나단 오펜하임, 리샤르드 호로데츠키. “얽힘 이론의 법칙은 열역학적인가요?”. 물리. Lett 목사. 89, 240403(2002).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.89.240403

[17] 토마시 곤다(Tomáš Gonda)와 로버트 W 스피켄스(Robert W Spekkens). “일반 자원 이론의 단조”. 구성성 5(2023).
https : / / doi.org/ 10.32408 / compositionality-5-7

[18] 페르난도 GSL 브란다오와 마틴 B 플레니오. “얽힘 이론과 열역학 제4법칙”. Nat. 물리. 873, 877-2008(XNUMX).
https : / /doi.org/ 10.1038 / nphys1100

[19] 쿠마가이 와타루와 하야시 마사히토. “얽힘 집중은 되돌릴 수 없습니다.” 물리. Lett 목사. 111, 130407(2013).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.111.130407

[20] Kamil Korzekwa, Christopher T Chubb, Marco Tomamichel. “비가역성 방지: 양자 자원의 공진 변환 공학”. 물리. Lett 목사. 122, 110403(2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.122.110403

[21] 루도비코 라미와 바르토스 레굴라. “결국 얽힘 조작에 대한 제19법칙은 없습니다.” Nat. 물리. 184, 189–2023(XNUMX).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01873-9

[22] 넬리 후에이 잉 응, 미샤 프레빈 우즈, 스테파니 웨너. “불완전한 작업을 추출해 카르노 효율성을 뛰어넘는다”. 새로운 J. Phys. 19, 113005(2017).
https : / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa8ced

[23] 타지마 히로야스와 하야시 마사히토. “열기관의 최적 효율에 대한 유한 크기 효과”. 물리. E 96, 012128(2017).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevE.96.012128

[24] 모히트 랄 베라, 마치에이 르웬슈타인, 마나벤드라 나트 베라. “양자 및 나노 규모 열 엔진으로 카르노 효율 달성”. Npj Quantum Inf. 7 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00366-6

[25] 프리데만 톤너와 귄터 말러. “자율 양자 열역학 기계”. 물리. E 72, 066118(2005).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevE.72.066118

[26] 마크 T 미치슨. “양자 열 흡수 기계: 냉장고, 엔진 및 시계”. 경멸. 물리. 60, 164–187(2019).
https : / /doi.org/ 10.1080 / 00107514.2019.1631555

[27] M. Lostaglio, D. Jennings 및 T. Rudolph. “열역학적 과정에서 양자 일관성을 설명하려면 자유 에너지 이상의 제약이 필요합니다.” Nat. 커뮤니케이터 6, 6383(2015).
https : / /doi.org/ 10.1038 / ncomms7383

[28] M. Horodecki와 J. Oppenheim. “양자 및 나노규모 열역학의 근본적인 한계”. Nat. 커뮤니케이터 4년 2059월(2013년).
https : / /doi.org/ 10.1038 / ncomms3059

[29] D. Janzing, P. Wocjan, R. Zeier, R. Geiss 및 Th. 베스. “신뢰성과 저온의 열역학적 비용: Landauer의 원리와 제39법칙 강화”. 국제 J. 테오르. 물리. 2717, 2753-2000(XNUMX).
https : / /doi.org/ 10.1023 / A : 1026422630734

[30] E. Ruch, R. Schranner 및 TH Seligman. “Hardy, Littlewood 및 Polya의 정리 일반화”. J. 수학. 항문. 신청 76, 222-229(1980).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0022-247X(80)90075-X

[31] 마테오 로스탈리오, 데이비드 제닝스, 테리 루돌프. “열역학적 자원 이론, 비가환성 및 최대 엔트로피 원리”. 새로운 J. Phys. 19, 043008(2017).
https : / /doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / a617f

[32] Matteo Lostaglio, Álvaro M Alhambra, 크리스토퍼 페리. "초등 열 작업". 양자 2, 52(2018).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-02-08-52

[33] J. Åberg. “정량화 중첩”(2006). arXiv:퀀트-ph/0612146.
arXiv : 퀀트 -PH / 0612146

[34] 알렉산더 스트렐초프, 헤라르도 아데소, 마틴 B 플레니오. “콜로키움: 자원으로서의 양자 일관성”. Mod 목사. 물리. 89, 041003(2017).
https : / /doi.org/10.1103/ RevModPhys.89.041003

[35] Viswanath Ramakrishna, Kathryn L. Flores, Herschel Rabitz, Raimund J. Ober. “SU(2) 분해에 의한 양자 제어”. 물리. A 62, 053409(2000).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.62.053409

[36] 세스 로이드. "거의 모든 양자 논리 게이트는 보편적입니다." 물리. Lett 목사. 75, 346(1995).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.75.346

[37] 닉 위버. “거의 모든 양자 논리 게이트의 보편성에 대하여”. J. 수학. 물리. 41, 240–243 (2000).
https : / /doi.org/ 10.1063 / 1.533131

[38] F. 로웬탈. "회전 그룹의 균일한 유한 생성". 록키 산 J. 수학. 1, 575–586(1971).
https:/​/​doi.org/​10.1216/​RMJ-1971-1-4-575

[39] F. 로웬탈. “SU(2)와 SL(2, R)의 균일 유한 생성”. 캐나다. J. 수학. 24, 713–727(1972).
https:/​/​doi.org/​10.4153/​CJM-1972-067-x

[40] M. 하마다. "임의로 고정된 회전을 구성하기 위한 두 축에 대한 최소 회전 수"입니다. R. Soc. 과학을여십시오. 1 (2014).
https : / /doi.org/ 10.1098 / rsos.140145

[41] K. Korzekwa, D. Jennings 및 T. Rudolph. "양자 오류-외란 트레이드오프 관계의 상태 의존적 공식화에 대한 운영 제약". 물리. A 89, 052108(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.89.052108

[42] 마틴 아이델과 마이클 M. 울프. “단일 행렬에 대한 Sinkhorn 정규 형식”. 선형대수학 응용 프로그램. 471, 76–84 (2015).
https : / /doi.org/ 10.1016 / j.laa.2014.12.031

[43] Z. Puchała, Ł. Rudnicki, K. Chabuda, M. Paraniak 및 K. Życzkowski. “확실성 관계, 상호 얽힘, 대체 불가능한 다양체”. 물리. A 92, 032109(2015).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.92.032109

[44] ZI Borevich와 SL Krupetskij. "대각 행렬 그룹을 포함하는 단일 그룹의 하위 그룹". J. Sov. 수학. 17, 1718~1730(1981).
https : / /doi.org/ 10.1007 / BF01465451

[45] M. Schmid, R. Steinwandt, J. Müller-Quade, M. Rötteler 및 T. Beth. “행렬을 순환 인자와 대각 인자로 분해”. 선형대수학 응용 프로그램. 306, 131–143 (2000).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0024-3795(99)00250-5

[46] O.Häggström. “유한 마르코프 체인 및 알고리즘 애플리케이션”. 런던 수학 학회 학생 텍스트. 케임브리지 대학 출판부. (2002).
https : / /doi.org/ 10.1017 / CBO9780511613586

[47] Víctor López 목사, Jeff Lundeen, Florian Marquardt. “푸리에 변환과 위상 마스크를 이용한 임의의 광파 진화”. 고르다. 익스프레스 29, 38441–38450(2021).
https : / /doi.org/ 10.1364 / OE.432787

[48] Marko Huhtanen과 Allan Perämäki. "행렬을 순환 행렬과 대각선 행렬의 곱으로 인수분해". J. 푸리에 항문. 신청 21, 1018~1033(2015).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00041-015-9395-0

[49] 카를로 스파라시아리, 리디아 델 리오, 카를로 마리아 스캔돌로, 필립 파이스트, 조나단 오펜하임. “일반 양자 자원 이론의 제4법칙”. 양자 259, 2020(XNUMX).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-04-30-259

[50] 타카기 류지와 바르토스 레굴라. “양자역학과 그 이상의 일반 자원 이론: 차별 작업을 통한 운영 특성화”. 물리. 개정판 X 9, 031053(2019).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevX.9.031053

[51] 로이 아라이자(Roy Araiza), Yidong Chen, Marius Junge, Peixue Wu. "양자 채널의 자원 의존적 복잡성"(2023). arXiv:2303.11304.
arXiv : 2303.11304

[52] 루치아노 페레이라, 알레한드로 로하스, 구스타보 카냐스, 구스타보 리마, 알도 델가도, 아단 카베요. "모든 단위 변환 및 순수 상태를 근사화하기 위한 최소 광학 심도 다중 포트 간섭계"(2020). arXiv:2002.01371.
arXiv : 2002.01371

[53] 브라이언 이스틴과 에마누엘 닐. “횡단 인코딩된 양자 게이트 세트에 대한 제한 사항”. 물리. Lett 목사. 102, 110502(2009).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.102.110502

[54] 조나스 T 앤더슨, 기욤 뒤클로-치앙시, 데이비드 풀랭. "Steane과 Reed-Muller 양자 코드 간의 내결함성 변환". 물리. Lett 목사. 113, 080501(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.113.080501

[55] 토마스 요킴-오코너와 레이몬드 라플람. “범용 내결함성 양자 게이트를 위해 연결된 양자 코드 사용”. 물리. Lett 목사. 112, 010505(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.112.010505

[56] 안토니오 아신, J Ignacio Cirac, Maciej Lewenstein. “양자 네트워크의 얽힘 여과”. Nat. 물리. 3, 256–259 (2007).
https : / /doi.org/ 10.1038 / nphys549

[57] H 제프 킴블. “양자 인터넷”. 자연 453, 1023-1030(2008).
https : / /doi.org/ 10.1038 / nature07127

[58] Sébastien Perseguers, GJ Lapeyre, D Cavalcanti, M Lewenstein 및 A Acín. “대규모 양자 네트워크의 얽힘 분포”. 대표 프로그램. 물리. 76, 096001(2013).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​76/​9/​096001

[59] C.-H. 조. “Clifford 토러스의 홀로모픽 디스크, 스핀 구조 및 Floer 공동체”. 국제 수학. 결의안. 공지 2004, 1803~1843(2004).
https : / /doi.org/ 10.1155 / S1073792804132716

[60] SA 마르콘. “마르코프 체인: 그래프 이론적 접근”. 석사 논문. 요하네스버그 대학교. (2012). URL: https:/​/​ujcontent.uj.ac.za/​esploro/​outputs/​999849107691.
https:/​/​ujcontent.uj.ac.za/​esploro/​outputs/​999849107691

인용

[1] 쿠로이와 코다이(Kohdai Kuroiwa), 타카기 류지(Ryuji Takagi), Gerardo Adesso, 하야타 야마사키(Hayata Yamasaki), “모든 양자는 도움이 됩니다: 볼록성을 넘어서는 양자 자원의 운영상의 이점”, arXiv : 2310.09154, (2023).

[2] Kohdai Kuroiwa, Ryuji Takagi, Gerardo Adesso 및 Hayata Yamasaki, "볼록성 제한이 없는 견고성 및 가중치 자원 측정: 정적 및 동적 양자 자원 이론의 다중 복사 증인 및 운영 이점", arXiv : 2310.09321, (2023).

[3] Gökhan Torun, Onur Pusuluk 및 Özgür E. Müstecaplıoğlu, "주요화 기반 자원 이론에 대한 종합적인 검토: 양자 정보 및 양자 열역학", arXiv : 2306.11513, (2023).

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