Nonequilibrium quantum thermodynamics of information processing in small scale quantum device circuits

小型量子器件电路中信息处理的非平衡量子热力学

基本信息

批准号：
20H01827
负责人：
内海裕洋
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

①　古典計算過程の計算速度分布理論の構築（内海）：本年度は、トークン・ベースのブラウニアン加算器の信号・雑音比の熱力学的不確定性、および計算コストの確率熱力学の解析について、昨年までに得られた成果を論文として執筆して投稿している（Computation time and thermodynamic uncertainty　relation of Brownian circuits, arXiv:2205.10735）。また、量子マスター方程式の速度限界の理論を構築した。②　量子的環境におけるエントロピー生成と量子ダイナミクスの理論的解析（都倉)：超吸収を用いた量子熱機関の性能に関する結果を出版した(Phys. Rev. Lett. 128, 180602 (2022).)さらに一般的な弱結合・マルコフの条件での系の粒子数をNとした時の熱流の上限が一般的にはN^3, 熱浴によるエネルギー遷移にNに依存しない上限がある場合はN^2となる結果をまとめ投稿した。また二準位系を流れる熱流を同時に連続測定する効果に関する解析をおこなった（Phys. Rev. B 106, 205419 (2022))。③　古典・量子系の非断熱ダイナミクス理論の構築（高橋）：過去に量子系で得ていた初期状態と時間発展状態のフィデリティについての速度限界の理論（Phys. Rev. Research 2, 032016(R) ）を古典マスター方程式に適用した。そして、任意の時間発展状態間のトレース距離が幾何学的な計量で抑えられることを示した。そして、アニーリング・プロトコルにおいて、エラーの時間依存性とその上限を考察した。

1。用于经典计算过程的计算速度分布理论（UTSUMI）：今年，我写并提交了去年获得的结果，以分析代币基于Brownian Adders的信噪比的热力学不确定性分析，以及计算时间和热力学循环的随机热力学反应（计算时间和热力学不确定）的随机热力学反应。我们还构建了量子主方程的速度限制理论。 ② Theoretical analysis of entropy generation and quantum dynamics in quantum environments (Tokura): The results on the performance of quantum heat engines using superabsorption have been published (Phys. Rev. Lett. 128, 180602 (2022).) Furthermore, we have compiled a summary of results from the results that the upper limit of heat flow when the number of particles in a system under the general weak bond/Markov condition is N^3, n^2通常是n^3，当有上限的上限不取决于n，由于热浴而导致的能量过渡。我们还对通过两级系统连续测量热流的效果进行了分析（Phys。B106，205419（2022））。 ③构建经典和量子系统的非绝热动力学理论（高桥）：对先前在量子系统中获得的初始和时间开发状态的忠诚度的速度限制理论（物理学研究2，032016（r））被应用于经典的主公式。然后表明，任何时间开发状态之间的痕量距离可以通过几何指标抑制。然后在退火协议中考虑了错误及其上限的时间依赖性。