1卡托维兹西里西亚大学数学研究所, Bankowa 14, 40-007 Katowice, 波兰
2波兰科学院理论与应用信息学研究所,波兰格利维采Bałtycka5,44-100
3雅盖隆大学物理、天文学和应用计算机科学学院,30-348 克拉科夫,波兰
觉得本文有趣或想讨论? 在SciRate上发表评论或发表评论.
抽象
在本文中,我们的目标是进一步推动热力学和量子资源理论之间的类比。以前的灵感主要基于有关单个热浴场景的热力学考虑,忽略了热力学的一个重要部分,即研究在不同温度下的两个浴之间运行的热机。在这里,我们研究资源引擎的性能,它用对状态转换的两个任意约束来代替对不同温度下的两个热浴的访问。这个想法是模仿二冲程热机的动作,其中系统被轮流发送给两个代理(爱丽丝和鲍勃),他们可以使用受限的自由操作集来转换它。我们提出并解决了几个问题,包括资源引擎是否可以生成全套量子操作或所有可能的状态转换,以及需要多少笔画。我们还解释了资源引擎图如何提供融合两种或多种资源理论的自然方式,并详细讨论了两种不同温度的热力学资源理论的融合,以及两种不同基础的相干资源理论的融合。
►BibTeX数据
►参考
[1] 保罗·CW·戴维斯. “黑洞的热力学”。代表程序。物理。 41, 1313 (1978)。
https://doi.org/10.1088/0034-4885/41/8/004
[2] 丹尼尔·M·祖克曼. “生物分子的统计物理学:简介”。 CRC出版社。 (2010)。
https:///doi.org/10.1201/b18849
[3] 叶夫根尼·米哈伊洛维奇·利夫希茨和列夫·彼得罗维奇·皮塔耶夫斯基。 “统计物理学:凝聚态理论”。第 9 卷。爱思唯尔。 (1980)。
https://doi.org/10.1016/C2009-0-24308-X
[4] 查尔斯·H·贝内特. “计算热力学——回顾”。国际。 J.理论。物理。 21, 905–940 (1982)。
https:/ / doi.org/ 10.1007 / BF02084158
[5] 罗宾·贾尔斯。 “热力学的数学基础”。佩加蒙出版社。 (1964)。
https://doi.org/10.1016/C2013-0-05320-0
[6] 埃里克·奇坦巴尔和吉拉德·古尔。 “量子资源理论”。修订版 Mod。物理。 91, 025001 (2019)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025001
[7] Ryszard Horodecki、Paweł Horodecki、Michał Horodecki 和 Karol Horodecki。 “量子纠缠”。 牧师国防部。 物理。 81, 865–942 (2009)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865
[8] T. Baumgratz、M. Cramer 和 MB Plenio。 “量化一致性”。物理。莱特牧师。 113, 140401 (2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401
[9] I.马维安. “对称、不对称和量子信息”。博士论文。滑铁卢大学。 (2012)。网址:https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7088。
https:/ / uwspace.uwaterloo.ca/ handle/ 10012/ 7088
[10] 维克多·维奇、SA·哈米德·穆萨维安、丹尼尔·戈特斯曼和约瑟夫·爱默生。 “稳定器量子计算的资源理论”。新物理学杂志。 16、013009(2014)。
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/1/013009
[11] 查尔斯·H·贝内特、赫伯特·J·伯恩斯坦、桑杜·波佩斯库和本杰明·舒马赫。 “通过本地操作集中部分纠缠”。物理。修订版 A 53, 2046 (1996)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.53.2046
[12] SJ·范·恩克. “量化共享参考系的资源”。物理。修订版 A 71, 032339 (2005)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032339
[13] 埃里克·奇坦巴尔 (Eric Chitambar) 和谢敏秀 (Min-Hsiu Hsieh)。 “关联纠缠和量子相干的资源理论”。物理。莱特牧师。 117, 020402 (2016)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.020402
[14] 丹尼尔·乔纳森和马丁·B·普莱尼奥。 “纯量子态的纠缠辅助局部操纵”。物理。莱特牧师。 83、3566(1999)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.3566
[15] 卜开封、乌塔姆·辛格、吴俊德。 “催化一致性转变”。物理。修订版 A 93, 042326 (2016)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.042326
[16] 米哈乌·霍洛德茨基、乔纳森·奥本海姆和里斯扎德·霍洛德茨基。 “纠缠理论的定律是热力学的吗?”。物理。莱特牧师。 89、240403(2002)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240403
[17] 托马斯·贡达 (Tomáš Gonda) 和罗伯特·W·斯佩肯斯 (Robert W Spekkens)。 “一般资源理论中的单调”。组合性 5 (2023)。
https:/ / doi.org/ 10.32408 / compositionality-5-7
[18] 费尔南多·GSL·布兰道 (Fernando GSL Brandao) 和马丁·B·普莱尼奥 (Martin B Plenio)。 “纠缠理论和热力学第二定律”。纳特。物理。 4, 873–877 (2008)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / nphys1100
[19] 熊谷涉和林正仁。 “纠缠浓度是不可逆的”。物理。莱特牧师。 111, 130407 (2013)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.130407
[20] 卡米尔·科泽夸、克里斯托弗·T·查布和马可·托米切尔。 “避免不可逆性:量子资源的工程共振转换”。物理。莱特牧师。 122, 110403 (2019)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.110403
[21] 卢多维科·拉米和巴托斯·雷古拉。 “毕竟没有纠缠操纵第二定律”。纳特。物理。 19, 184–189 (2023)。
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01873-9
[22] 内莉·惠英·伍兹、米莎·普雷宾·伍兹和斯蒂芬妮·韦纳。 “通过提取不完美的功来超越卡诺效率”。新物理学杂志。 19、113005(2017)。
https:/ / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa8ced
[23] 田岛宏康和林正仁。 “热机最佳效率的有限尺寸效应”。物理。修订版 E 96, 012128 (2017)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.96.012128
[24] 莫希特·拉尔·贝拉、马切伊·莱文斯坦和马纳本德拉·纳斯·贝拉。 “通过量子和纳米级热机实现卡诺效率”。 Npj 量子信息。 7(2021)。
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00366-6
[25] 弗里德曼·托纳和君特·马勒。 “自主量子热力学机器”。物理。修订版 E 72, 066118 (2005)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.72.066118
[26] 马克·T·米奇森. “量子吸热机:冰箱、发动机和时钟”。当代。物理。 60, 164–187 (2019)。
https:/ / doi.org/10.1080/ 00107514.2019.1631555
[27] M. 洛斯塔里奥、D. 詹宁斯和 T. 鲁道夫。 “热力学过程中量子相干性的描述需要自由能之外的约束”。纳特。交流。 6、6383(2015)。
https:///doi.org/10.1038/ncomms7383
[28] M.Horodecki 和 J.Oppenheim。 “量子和纳米热力学的基本限制”。纳特。交流。 4、2059(2013)。
https:///doi.org/10.1038/ncomms3059
[29] D. Janzing、P. Wocjan、R. Zeier、R. Geiss 和 Th。贝丝。 “可靠性和低温的热力学成本:强化兰道尔原理和第二定律”。国际。 J.理论。物理。 39, 2717–2753 (2000)。
https:/ / doi.org/ 10.1023 / A:1026422630734
[30] E.鲁赫、R.施兰纳和TH塞利格曼。 “Hardy、Littlewood 和 Pólya 定理的推广”。 J.马斯。肛门。应用。 76, 222–229 (1980)。
https://doi.org/10.1016/0022-247X(80)90075-X
[31] 马泰奥·洛斯塔里奥、大卫·詹宁斯和特里·鲁道夫。 “热力学资源理论、非交换性和最大熵原理”。新物理学杂志。 19, 043008 (2017)。
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aa617f
[32] 马泰奥·洛斯塔里奥、阿尔瓦罗·M·阿罕布拉和克里斯托弗·佩里。 “基本热操作”。量子 2, 52 (2018)。
https://doi.org/10.22331/q-2018-02-08-52
[33] J.奥伯格。 “量化叠加”(2006)。 arXiv:quant-ph/0612146。
arXiv:quant-ph / 0612146
[34] 亚历山大·斯特雷佐夫、赫拉尔多·阿德索和马丁·B·普莱尼奥。 “研讨会:量子相干性作为一种资源”。修订版 Mod。物理。 89, 041003 (2017)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.041003
[35] 维斯瓦纳特·拉马克里希纳、凯瑟琳·L·弗洛雷斯、赫歇尔·拉比茨和雷蒙德·J·奥伯。 “通过 SU(2) 分解进行量子控制”。物理。修订版 A 62, 053409 (2000)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.053409
[36] 赛斯·劳埃德. “几乎任何量子逻辑门都是通用的”。物理。莱特牧师。 75, 346 (1995)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.75.346
[37] 尼克·韦弗. “关于几乎每个量子逻辑门的普遍性”。 J.马斯。物理。 41, 240–243 (2000)。
https:/ / doi.org/10.1063/ 1.533131
[38] F·洛文塔尔。 “旋转群的统一有限生成”。洛基山 J. 数学。 1, 575–586 (1971)。
https://doi.org/10.1216/RMJ-1971-1-4-575
[39] F·洛文塔尔。 “SU(2) 和 SL(2, R) 的统一有限生成”。加拿大。 J.马斯。 24, 713–727 (1972)。
https://doi.org/10.4153/CJM-1972-067-x
[40] 滨田先生。 “构建任意固定旋转的绕两个轴的最小旋转数”。 R.苏克。打开科学。 1(2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1098 / rsos.140145
[41] K. Korzekwa、D. Jennings 和 T. Rudolph。 “量子误差-干扰权衡关系的状态相关公式的操作约束”。物理。修订版 A 89, 052108 (2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.052108
[42] 马丁·伊德尔和迈克尔·M·沃尔夫。 “酉矩阵的 Sinkhorn 范式”。线性代数应用471, 76–84 (2015)。
https:///doi.org/10.1016/j.laa.2014.12.031
[43] Z. Puchała,Ł。 Rudnicki、K. Chabuda、M. Paraniak 和 K. Życzkowski。 “确定关系、相互纠缠和不可置换流形”。物理。修订版 A 92, 032109 (2015)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.032109
[44] ZI Borevich 和 SL Krupetskij。 “包含对角矩阵群的酉群的子群”。 J.索夫。数学。 17, 1718–1730 (1981)。
https:/ / doi.org/ 10.1007 / BF01465451
[45] M. Schmid、R. Steinwandt、J. Müller-Quade、M. Rötteler 和 T. Beth。 “将矩阵分解为循环因子和对角因子”。线性代数应用306, 131–143 (2000)。
https://doi.org/10.1016/S0024-3795(99)00250-5
[46] O.Häggström。 “有限马尔可夫链和算法应用”。伦敦数学会学生课本。剑桥大学出版社。 (2002)。
https:/ / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511613586
[47] 维克托·洛佩斯·帕斯特、杰夫·伦丁和弗洛里安·马夸特。 “利用傅立叶变换和相位掩模的任意光波演化”。选择。快报 29, 38441–38450 (2021)。
https:/ / doi.org/ 10.1364 / OE.432787
[48] 马尔科·胡塔宁 (Marko Huhtanen) 和艾伦·佩拉马基 (Allan Perämäki)。 “将矩阵分解为循环矩阵和对角矩阵的乘积”。 J.傅里叶肛门。应用。 21, 1018–1033 (2015)。
https://doi.org/10.1007/s00041-015-9395-0
[49] 卡洛·斯帕拉西亚里、莉迪亚·德尔·里奥、卡洛·玛丽亚·斯坎多洛、菲利普·费斯特和乔纳森·奥本海姆。 “广义量子资源理论第一定律”。量子 4, 259 (2020)。
https://doi.org/10.22331/q-2020-04-30-259
[50] 高木龙二和巴托斯·雷古拉。 “量子力学及其他领域的通用资源理论:通过判别任务进行操作表征”。物理。修订版 X 9, 031053 (2019)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.031053
[51] Roy Araiza、陈一东、Marius Junge 和吴佩雪。 “量子通道的资源依赖复杂性”(2023)。 arXiv:2303.11304。
的arXiv:2303.11304
[52] 卢西亚诺·佩雷拉、亚历杭德罗·罗哈斯、古斯塔沃·卡尼亚斯、古斯塔沃·利马、阿尔多·德尔加多和阿丹·卡贝洛。 “用于近似任何酉变换和任何纯态的最小光学深度多端口干涉仪”(2020)。 arXiv:2002.01371。
的arXiv:2002.01371
[53] 布莱恩·伊斯汀和伊曼纽尔·克尼尔。 “对横向编码量子门组的限制”。物理。莱特牧师。 102, 110502 (2009)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.110502
[54] 乔纳斯·T·安德森、纪尧姆·杜克洛-钱奇和大卫·波林。 “Steane 和 Reed-Muller 量子代码之间的容错转换”。物理。莱特牧师。 113, 080501 (2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.080501
[55] 托马斯·乔希姆-奥康纳和雷蒙德·拉弗拉姆。 “使用级联量子代码实现通用容错量子门”。物理。莱特牧师。 112, 010505 (2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.010505
[56] 安东尼奥·阿辛、J·伊格纳西奥·西拉克和马切伊·莱文斯坦。 “量子网络中的纠缠渗透”。纳特。物理。 3、256-259(2007)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / nphys549
[57] H.杰夫·金布尔. “量子互联网”。自然 453, 1023–1030 (2008)。
https:/ / doi.org/10.1038/nature07127
[58] Sébastien Perseguers、GJ Lapeyre、D Cavalcanti、M Lewenstein 和 A Acín。 “大规模量子网络中纠缠的分布”。代表程序。物理。 76、096001(2013)。
https://doi.org/10.1088/0034-4885/76/9/096001
[59] C.-H。曹。 “克利福德环面的全纯盘、自旋结构和弗洛尔上同调”。国际。数学。资源。 2004 年通知,1803–1843 (2004)。
https:/ / doi.org/ 10.1155 / S1073792804132716
[60] SA马尔康. “马尔可夫链:图论方法”。硕士论文。约翰内斯堡大学。 (2012)。网址:https://ujcontent.uj.ac.za/esploro/outputs/999849107691。
https://ujcontent.uj.ac.za/esploro/outputs/999849107691
被引用
[1] Kohdai Kuroiwa、Ryuji Takagi、Gerardo Adesso 和 Hayata Yamasaki,“每个量子都有帮助:超越凸性的量子资源的操作优势”, 的arXiv:2310.09154, (2023).
[2] Kohdai Kuroiwa、Ryuji Takagi、Gerardo Adesso 和 Hayata Yamasaki,“无凸性限制的鲁棒性和权重资源测量:静态和动态量子资源理论中的多副本见证和操作优势”, 的arXiv:2310.09321, (2023).
[3] Gökhan Torun、Onur Pusuluk 和 Özgür E. Müstecaplıoğlu,“基于专业化的资源理论的简述:量子信息和量子热力学”, 的arXiv:2306.11513, (2023).
以上引用来自 SAO / NASA广告 (最近成功更新为2024-01-11 14:12:48)。 该列表可能不完整,因为并非所有发布者都提供合适且完整的引用数据。
On Crossref的引用服务 找不到有关引用作品的数据(上一次尝试2024-01-11 14:12:46)。
该论文发表在《量子》杂志上 国际知识共享署名署名4.0(CC BY 4.0) 执照。 版权归原始版权持有者所有,例如作者或其所在机构。
- :是
- :不是
- :在哪里
- ][p
- 1
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 19
- 1981
- 1995
- 1996
- 1999
- 20
- 2000
- 2005
- 2006
- 2008
- 2012
- 2013
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2023
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26%
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 35%
- 36
- 39
- 40
- 41
- 43
- 49
- 50
- 51
- 54
- 58
- 60
- 7
- 72
- 75
- 8
- 80
- 9
- 91
- a
- 关于
- 以上
- 摘要
- AC
- 学院
- ACCESS
- 操作
- 地址
- 优点
- 背景
- 后
- 中介代理
- 瞄准
- 亚历山大
- 算法
- 爱丽丝
- 所有类型
- 几乎
- 还
- an
- 和
- 安德森
- 任何
- 应用领域
- 应用的
- 的途径
- 保健
- AS
- 天文学
- At
- 尝试
- 作者
- 作者
- 轴
- 基于
- BE
- 本杰明
- 伯恩斯坦
- 贝丝
- 之间
- 超越
- 黑色
- 黑洞
- 粮食
- 午休
- 布莱恩
- by
- 剑桥
- CAN
- 链
- 通道
- 查尔斯
- 陈
- CHO细胞
- 克里斯托弗
- 丘博
- 钟
- 代码
- 评论
- 共享
- 完成
- 复杂
- 计算
- 一台
- 计算机科学
- 浓度
- 关于
- 注意事项
- 约束
- 构建
- 包含
- 控制
- 转化
- 转换
- 版权
- 价格
- CRC
- 丹尼尔
- data
- David
- 该
- 深度
- 细节
- 不同
- 讨论
- e
- 效果
- 效率
- 编码
- 能源
- 发动机
- 工程师
- 引擎
- 纠葛
- 埃里克
- 所有的
- 进化
- 说明
- 特快
- 因素
- 姓氏:
- 固定
- 针对
- 申请
- 发现
- Foundations
- FRAME
- Free
- 止
- ,
- 进一步
- 聚变
- 门
- 盖茨
- 其他咨询
- 生成
- 代
- 图形
- 团队
- 哈佛
- 帮助
- 此处
- 持有人
- 孔
- 创新中心
- HTTPS
- i
- 主意
- 重要
- in
- 包含
- 信息
- 灵感
- 机构
- 有趣
- 国际
- 网络
- 成
- 介绍
- 调查
- IT
- 一月三十一日
- JavaScript的
- 詹宁斯
- 约翰内斯堡
- 乔纳森
- 日志
- 大规模
- 名:
- 法律
- 法律
- 离开
- 执照
- 限制
- 清单
- 本地
- 逻辑
- 伦敦
- 低
- 机
- 操作
- 许多
- 马尔科
- 玛丽亚
- 标记
- 马丁
- 面膜
- 主
- 数学
- 数学的
- 数学
- 矩阵
- 最多
- 可能..
- 措施
- 机械学
- Michael (中国)
- 最低限度
- 月
- 更多
- MT
- 相互
- 自然
- 自然
- 打印车票
- 忽视
- 网络
- 全新
- 没有
- 正常
- 数
- of
- on
- 一
- 打开
- 操作
- 操作
- 运营
- 最佳
- or
- 原版的
- 网页
- 纸类
- 部分
- 保罗
- 性能
- 相
- 博士学位
- 菲利普
- 物理
- 图片
- 柏拉图
- 柏拉图数据智能
- 柏拉图数据
- 波兰语
- 可能
- 主要
- express
- 以前
- 原理
- 原则
- 过程
- 产品
- 提供
- 提供
- 出版
- 发行人
- 出版商
- 推
- 量子
- 量子门
- 量子信息
- 量子互联网
- 量子力学
- 量子网络
- 有疑问吗?
- R
- 提高
- 参考
- 引用
- 关系
- 可靠性
- 遗迹
- 更换
- 需要
- 资源
- 资源
- 尊重
- 限制
- 检讨
- ROBERT
- 知更鸟
- 稳健性
- 岩石
- 罗伊
- s
- SA
- 情景
- SCI
- 科学
- 科学
- 其次
- 发送
- 集
- 套数
- 几个
- 共享
- 单
- 社会
- SOV
- 纺
- 州/领地
- 州
- 静止
- 步
- STEPHANIE
- 结构
- 学生
- 研究
- 顺利
- 这样
- 合适的
- 叠加
- 系统
- 任务
- 这
- 其
- 理论
- 理论
- 热
- 论点
- 他们
- Free Introduction
- 紧缩
- 标题
- 至
- 改造
- 转型
- 转换
- 变换
- 原来
- 二
- 下
- 普遍
- 大学
- 更新
- 网址
- 运用
- 通过
- 体积
- W
- 想
- 是
- 波
- 方法..
- we
- 重量
- 为
- 是否
- 这
- 也完全不需要
- 见证
- 狼
- 树木
- 工作
- 合作
- wu
- X
- 年
- ING
- 和风网