Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态，强烈耦合与多个水库。它表明，存在一个稳态的热力学函数，正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷，能量或热量，通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制，并确定相应的热力学力（亲和力）。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议，稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出，对于具有局域相互作用的自旋简并单能级，所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of quantum systems strongly coupled to a heat bath I. Operator thermodynamic functions and relations
小量子多体系统在低温下与非马尔可夫行为的热浴强耦合的热力学是量子热力学的新挑战，因为传统热力学是建立在与非动力学库弱耦合的大系统上的。量子属性也很重要，如量子相干性、相关性、纠缠和波动。总而言之，人们需要重新检查热力学函数的意义，热力学关系的可行性和热力学定律的有效性。在量子热力学的一种流行方法中，封闭系统，包括感兴趣的系统和它强烈耦合的浴，被假定为始终处于全局热状态。在此基础上提出了三个强耦合热力学理论，即Gelin & Thoss [1]，Seifert [2]和Jarzynski [3]的理论。本文提供了它们的量子公式，Jarzynski的两个不同的表示涵盖了前两者。给出了算符热力学势和热力学关系式。我们提到了与两种表示中的能量和熵有关的问题，在我们的泛函公式中定义量子功的可能方法，以及如何与量子热力学的开放系统非平衡动力学方法联系起来，如[4]所提出的。
2017-10-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamically Consistent Lindbladians for Quantum Stochastic Thermodynamics
本文提出一个基于局部量子细致平衡的 Lindblad 框架，用于研究开放量子系统的非平衡热力学，推导功和热的联合涨落定理及最优协议，并修正量子布朗运动主方程以优化热力学过程。
2025-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Strong Coupling Thermodynamics of Open Quantum Systems
提出了一个与热库固定接触的开放量子系统的热力学框架。第一和第二定律得到任意系统-储层耦合强度，并包括因式分解和相关的初始条件。的热力学性质是适应一般强耦合制度，接近平衡定义的，和他们的标准弱耦合对应适当的限制。此外，它们可以从只涉及系统可观测量的测量中推断出来。最后，非马尔可夫的热力学签名制定的形式的负熵产生率。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Information and the second law of thermodynamics
经典热力学第二定律，基于熵产生的正性，只适用于确定性过程。因此，随机量子热力学第二定律可能不成立。通过建立热力学和信息论之间的基本联系，我们将介绍一种新的方法来定义第二定律，它适用于确定性经典和随机量子热力学。我们的工作将信息很好地纳入第二定律，也提供了一个热力学操作意义的负熵和正熵生产。
2019-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Information vs Thermodynamic Entropy
该研究对比香农信息与热力学熵，指出二者存在差异，且香农信息不受热力学第二定律约束。
2024-07-12 cond-mat.stat-mech physics.data-an quant-ph
Thermodynamics of quantum coherence
量子退相干被视为破坏量子资源的不可逆性的不希望的来源。量子相干性似乎是一种在热力学平衡时消失性质。远离平衡，量子相干性挑战卡诺引擎中热力学浴的经典概念，影响量子传输的效率，导致违反傅立叶定律，并且可以用于动态控制状态的温度。然而，量子相干性在热力学中的作用还没有完全被理解。在这里，我们表明，相对于它的退相干态的量子相干性的状态的相对熵捕获其偏离热力学平衡。因此，量子相干性的变化可以导致没有相关温度的热流，并影响熵产生率。从这一点上，我们得出一个量子版本的Onsager互惠关系，表明有一个相互关系的热力学力从相干性和量子运输。量子退相干可以是有用的，并为量子输运的热力学控制提供了新的可能性。
2013-08-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics in the quantum regime: From quantum measurement to quantum trajectories
本文建立了一种新的形式来研究非平衡量子系统的随机热力学，其中随机性主要来自于量子测量。在没有任何浴的情况下，我们定义了一个纯量子分量的热交换，对应于测量反作用引起的能量波动。通过为量子测量提供一个中心位置，我们的形式主义弥合了量子光学和量子热力学之间的差距：测量引起的不可逆性的热签名被确定在一个简单的实现Jarzynski等式，而量子热力学揭示了教科书中的量子光学悖论轨迹。
2016-10-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Repeated interactions and quantum stochastic thermodynamics at strong coupling
将重复相互作用的热力学框架推广到与热浴接触的任意开放量子系统。基于这些发现的理论，然后扩展到任意测量系统上进行。这构成了强耦合量子热力学中直接实验可检验的框架。通过构造，它提供了许多量子随机过程和量子因果模型与一致的热力学解释。该设置可以进一步使用，例如，严格调查非马尔可夫性和非平衡态热力学之间的相互作用。
2019-10-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic and Quantum Thermodynamic Analyses of Brownian Movement
仅通过中性热力学平衡态的溶剂和胶体布朗运动的热力学和量子热力学分析。结果表明，布朗电动机和E.大肠杆菌不代表布朗运动。
2006-07-06 quant-ph
Information Thermodynamics of Non-Hermitian Quantum Systems
该研究揭示非厄米量子系统可产生负熵，具备作为信息引擎的潜力，并找到一个能表征传统配分函数无法描述的相变的关键信息量，深化了对信息与热力学关系的理解。
2024-08-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic cost of acquiring information
信息论和热力学之间的联系已被证明是非常有用的建立边界限制的物理过程。Landauer的擦除原理和信息辅助工作提取等思想不仅极大地扩大了我们对自然界施加的基本限制的理解，而且还启发了信息处理设备的实际实现途径。复杂的信息热力学关系也需要一个基本的限制参数估计，建立信息采集的热力学成本。更具体地说，我们表明，可以在物理系统中编码的信息量（并因此提取）通过任何过程是有限的耗散的工作过程中的实施。这包括信息获取的热力学权衡。同样，任何信息获取过程最终都受到热力学第二定律的限制。这种权衡可以在几个知识领域中找到应用，因为参数估计是所有自然科学和几种技术应用（如计量学）的基础。
2013-05-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamics of general quantum processes
准确描述从量子系统中提取的功是将热力学扩展到单个量子系统的中心目标。当把功和热的概念推广到任意的量子态时，它们的微妙程度令人惊讶。我们制定了一个适用于开放量子系统的操作热力学进行量子演化下的一般量子过程，我们的意思是一个完全正的和保迹映射。我们推导出一个操作的热力学热力学第一定律，这样的过程，并显示与第二定律的一致性。我们表明，热，从第一定律，是积极的输入状态的地图majorises输出状态。此外，对于相同的优化条件，熵的变化也是正的。这使得热力学的两个运行热力学定律之间有很强的联系。
2015-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic interpretation of quantum error correcting criterion
沙农的基本编码定理将经典信息论与热力学联系起来。最近的理论工作成功地将量子信息理论与热力学联系起来。例如，舒马赫证明了香农1948年经典无噪声编码定理的量子版本。本文将量子信息理论与热力学之间的联系扩展到包括量子纠错。有一个标准的机制来描述在量子信息的传输、存储和操作过程中可能发生的错误。人们可以制定一个标准的必要条件和充分条件的错误是可检测的和可纠正的。我们表明，这一标准有一个物理解释。
2004-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum work and the thermodynamic cost of quantum measurements
量子功通常由热力学过程开始和结束时的能量的两个投影测量确定。然而，这种范式不能被认为是热力学一致的，因为它没有考虑这些测量的热力学成本。为了弥补这种概念上的不一致，我们引入了一种新的范式，它只依赖于预期的平均能量的变化给定的初始能量本征基。特别地，我们在量子功的定义中完全省略了量子测量，因此量子功被认为是仅系统的热力学量。作为主要结果，我们导出了一个修正的量子Jarzynski等式和一个用信息自由能表示的锐化最大功定理。我们的结果与标准方法的比较，可以量化的信息成本的投影测量。
2016-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Recovery of the second law in fully quantum thermodynamics
该研究证明，在相关催化剂存在下，热操作下的量子态转换完全由自由能排序决定，从而恢复了全量子热力学中的第二定律，无需外部相干辅助。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamic uncertainty relation under feedback control
该研究推导了跳变测量与零差检测下反馈控制的量子热力学不确定关系，揭示反馈控制可提升连续测量系统的精度，且通过数值模拟验证了结论。
2023-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics in the quantum regime
本文建立了一种描述受驱动的失平衡开放量子系统的随机热力学的形式。一个随机的薛定谔方程允许构建量子轨迹描述的动态系统状态矢量的存在下，最终监测的环境。热力学量定义在单量子轨道水平，独立于任何能量测量，在协议的任何时间。因此，我们确定相干的贡献，没有经典的同行，导致量子涨落的热力学量。这种形式主义最终导致熵的中心涨落定理，扩展了经典随机热力学中的量子机制结果。的热印记的相干性的Jarzynski平等的一个简单的实施进行了研究，开辟了途径的热力学方法去相干。
2016-10-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Thermodynamics
量子热力学研究的是从量子力学中出现的热力学定律。这种联系是基于量子热力学与开放量子系统理论的密切联系。量子力学将动力学引入热力学，为有限时间热力学提供了坚实的基础。提出了从量子考虑出发的热力学0-定律、I-定律、II-定律和III-定律。重点是这两种理论之间的一致性，这两种理论从不同的基础上处理同一主题。我们主张，不一致性是指近似值中的缺陷的错误分析的结果。
2013-05-10 quant-ph
Quantum thermodynamics of single particle systems
经典热力学是以平衡态的概念建立起来的。然而，平衡态热力学是如何通过遵循量子力学原理的动力学出现的，这一点还不太清楚。在本文中，我们发展了一个理论来研究量子系统的精确非平衡态热力学，它适用于与水库接触的任意小系统，甚至是单粒子系统。我们将温度的概念推广到依赖于量子态详细动力学的非平衡态。当我们将该理论应用于腔系统和与热库相互作用的二能级原子系统时，精确非平衡理论明确地解释了：（1）在弱耦合区，经典热力学从量子动力学中产生，而不引入平衡假设;（2）在强耦合区，经典热力学的崩溃是由非马尔可夫记忆动力学引起的;（3）发生了以负非平衡温度为特征的暴胀动力学量子相变，由此自然地证明了热力学第三定律在量子力学中的重要地位。相应的动力学临界性提供了分离经典和量子热力学的边界。暴胀动力学也可以为大爆炸和宇宙暴胀的起源提供一个简单的图像。
2018-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Information is not a thermodynamic resource
所谓信息-热力学联系，是从麦克斯韦妖开始的一系列工作中产生的，由西拉德思想实验中的信息转化为功的思想建立起来的，然后发展成为一个广阔的研究领域。本文的目的是首先提出两个新的模型的Szilard发动机包含任意数量的分子，显示无关的获取信息的工作提取。其次，强调了遍历系统的熵定义与遍历破缺约束系统的熵定义之间的区别。简要讨论了非遍历系统作为信息载体的作用以及信息编码和处理的稳定性和准确性的热力学代价。
2018-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic universality of quantum Carnot engines
热力学第二定律的卡诺陈述对所有热机的效率提出了上限。最近，已经研究了诸如相干性和量子纠缠的通用量子特征是否可以允许量子器件具有大于卡诺效率的效率。目前的研究表明，这是不允许的热力学热力学定律。特别是，我们将证明，而不是热的定义必须修改，以考虑到维持相干性和纠缠的热力学成本。我们的理论研究结果数值说明了实验相关的例子，从光学力学。
2015-10-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Reverse Bounds for General Open Quantum Processes
各种量子热力学界限是源于一个单一的更严格和更普遍的不等式，后果的运营商的对数函数。这样的不等式，我们称之为"热力学逆界"，被简洁地表示为量子相对熵，它继承了量子相对熵的数学性质和意义。作为具体的例子，我们应用我们的界限，以评估热力学长度的开放过程，擦除过程中的热交换，和最大的能量流出一般量子演化。
2020-08-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Axiomatic relation between thermodynamic and information-theoretic entropies
克劳修斯定义的热力学熵，描述了基于温度和热量等唯象量的系统的宏观观测。相比之下，香农引入的信息论熵是一种不确定性的度量。在这封信中，我们连接这两个概念的熵，使用热力学公理框架[Lieb，Yngvason，Proc。Soc.（2013）]。特别是，我们得到了克劳修斯熵和香农熵之间的直接关系，或其推广到量子系统，冯诺伊曼熵。更一般地说，我们发现，熵的措施相关的非平衡态热力学对应的熵在一次信息理论中使用。
2017-01-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum mechanical analogue of the zeroth law of thermodynamics. (On the problem of incorporating Thermodynamics into Quantum Theory)
这种将随机热力学纳入量子理论的方法是基于我们在前面的文章中提出的由任意真空的波函数描述的整体随机环境影响的一致包含的概念。在这项研究中，我们实现的可能性，明确纳入随机热力学第零定律的形式饱和薛定谔不确定性关系到量子理论。这允许比较分析任意真空的状态集，即压缩相干态（SCS）和相关相干态（CCS）。此外，我们比较了随机热力学的建设，使用SCS和TCCS的版本，涉及热力学纳入量子理论以前开发的基础上，热场动力学和量子统计力学的结果。
2013-03-25 quant-ph
Information scrambling -- a quantum thermodynamic perspective
本文从量子热力学视角综述OTOC、量子互信息与TMI等置乱度量，并结合SYK等模型阐明量子信息置乱在多体动力学中的意义。
2024-01-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
No Entropy Production in Quantum Thermodynamics
在这项工作中，我们将表明，微观量子热力学和宏观经典热力学之间存在着根本的区别。证明了量子热力学中的熵产生对于封闭和开放的量子热力学系统总是为零。这个新奇而令人惊讶的结果是基于克劳修斯最初建立热力学科学的真正推理得出的。这个结果将有趣地导致定义任何非平衡量子系统的广义温度。
2020-02-25 quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation for quantum first passage process
本文导出了量子马尔可夫链中首次通过过程的热力学测不准关系。我们考虑第一次通过过程，停止后，一个固定的跳跃次数，这与典型的量子马尔可夫链，在一个固定的时间结束。利用量子多体系统中不可逆性的量化方法-Loschlund回声，我们得到了量子马尔可夫链中首通过程的观测量的界。考虑一个特殊的情况，我们表明，下界对应的量子费舍尔信息，它在量子系统中的不确定关系起着基础作用。此外，考虑到经典动力学，我们的界限减少到经典的第一次穿越过程的热力学不确定性关系。
2022-03-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Similarity between quantum mechanics and thermodynamics: Entropy, temperature, and Carnot cycle
讨论了量子力学与热力学的相似性。结果表明，如果将克劳修斯等式应用于Shannon熵和热量的类比，则Shannon熵的值与正则密度矩阵的冯诺伊曼熵的值在形式上一致，纯态量子力学显然转化为量子热力学。研究了一维无限深势阱中粒子的简单两态模型的量子卡诺循环，证明了其效率与经典卡诺循环相同.
2011-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Thermodynamic Integrability for Canonical and non-Canonical Statistics
本研究将卡拉西奥多里原理推广至量子热力学，提出量子热力学可积性（QTI）概念，以热力学流形内功热路径无关为特征，可从熵可积方程推导正则与非正则态，揭示有限尺寸系统的信息关联。
2025-09-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Limits to catalysis in quantum thermodynamics
量子热力学是一个研究领域，旨在充实出热力学过程的终极限制在深量子制度。量子热力学的全貌考虑到催化剂，即，系统促进状态转换，同时保持基本上完整的状态，非常提醒化学反应中的催化剂。在这项工作中，我们提出了一个全面的分析这种热催化的功率和限制。具体来说，我们提供了一个家庭的最佳催化剂，可以返回最小的跟踪距离误差后，促进状态转换过程。为了将真正的物理作用的催化剂，我们确定非常显着的限制任意状态转换下的尺寸或平均能量范围内，使用凸松弛的方法。我们讨论了这些发现可能的热力学状态转换的量子制度的影响。
2014-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite-Time Processes In Quantum Thermodynamics: The Limits Of Irreversibility
本文构建广义几何热力学框架，研究有限时间量子过程中的熵产生与耗散极限，扩展 Landauer 原理并优化介观热机。
2024-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum correlations in the thermodynamic limit: the XY-model
本文在XY模型的基础上研究了量子关联在热力学极限下的热性质
2011-08-10 quant-ph
Szilard Engines as Quantum Thermodynamical Systems
我们分析了一个发动机的工作流体由一个单一的量子粒子，并行西拉德的建设一个经典的单粒子发动机。在他使用后者解决麦克斯韦第二定律悖论之后，量子引擎的设计反映了经典的混沌Szilard Map，它操作测量，热能提取和内存重置的热力学循环。聚焦于观察和控制粒子的热力学成本，并在量子和经典极限中比较这些成本，我们详细介绍了量子和经典制度中信息处理引起的热力学耗散的朗道原理背后的热力学权衡。特别是，发现与经典发动机，我们表明，在一个周期的热力学成本的总和服从广义朗道原理，精确平衡从热浴中提取的能量。因此，量子引擎遵守第二定律。然而，量子引擎是通过完全不同的机制来实现的：经典的测量和擦除决定了热力学，而在量子实现中，分区插入的成本是关键。
2022-12-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Coherence and measurement in quantum thermodynamics
热力学是一个非常成功的宏观理论，广泛应用于自然科学和日常设备的建设，从汽车发动机和冰箱到发电厂和太阳能电池。随着热力学先于量子理论，现在的研究旨在揭示控制有限尺寸系统的热力学定律，这些系统还可能具有量子效应。在这里，我们确定的信息处理任务，所谓的"投影"，只能在量子力学的框架内制定。我们表明，这样的投影的物理实现可以来一个非平凡的热力学工作，只有量子态与相干。这与朗道首先研究的信息擦除形成对比，后者的热力学功成本适用于经典擦除和量子擦除。影响是深远的，在量子热力学实验中进行的测量增加了热力学维度，并为未来量子热力学框架的构建提供了关键输入。讨论了量子功涨落关系和热力学单激发方法的修正。
2015-09-18 quant-ph
Quantum fidelity in the thermodynamic limit
我们研究了量子保真度，即多体系统中两个基态之间的重叠，重点是热力学机制。我们展示了如何下降的保真度附近的临界点编码的量子相变的普遍信息。我们的一般标度结果示出在量子伊辛链，其中一个非常简单的表达保真度被发现。
2011-02-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
The nonlinear thermodynamic quantum master equation
将非平衡态热力学的几何表述推广到耗散量子系统所得到的量子主方程是严重非线性的。我们认为，非线性自然发生在从可逆到不可逆方程的步骤，我们分析了非线性贡献的性质。热力学非线性导致适当的平衡解，改善耗散量子系统的动力学行为。我们还讨论了热力学量子主方程的马尔可夫性质。一般的想法说明了两个层次的系统。
2010-02-26 quant-ph
Fundamental limits on information processing from black-hole thermodynamics
涉及热力学原理的思想实验经常被用来推导信息处理和存储的基本物理极限。类似的涉及黑洞的思想实验可以进一步揭示这种极限。
2019-09-30 gr-qc quant-ph
Thermodynamical Cost of Accessing Quantum Information
热力学是一种宏观物理理论，它的两个非常普遍的定律独立于任何潜在的动力学定律和结构。然而，它的普遍性使我们能够理解物理学、信息科学和生物学中的广泛现象。最近，人们已经意识到，基于量子力学的信息存储和处理可以比它们的经典对应物更有效。热力学对量子信息的存储有什么一般的限制？我们表明，热力学意味着一个较弱的约束比量子力学（Holevo约束）。换句话说，如果任何后量子物理学应该允许更多的信息存储，它仍然可以在热力学的保护伞下。
2005-07-12 quant-ph
Thermodynamically free quantum measurements
热通道--量子热力学资源理论中允许的自由过程--被推广到热仪器，我们将其解释为实现无消耗的量子测量;麦克斯韦恶魔使用这种测量永远不会违反热力学第二定律。进一步的热仪器的属性进行了研究，特别是，它表明，他们只测量与哈密顿量的可观测量，他们thermalise测量系统时，进行完整的测量，后者表明一个critically引起的信息干扰权衡。测量的划界，是不免费的热动力成本的资源理论量化铺平了道路。
2023-01-03 quant-ph
Quantum Nash equilibrium in the thermodynamic limit
研究了量子囚徒困境和量子小鸡博弈在热力学极限下的量子纳什均衡。一个相变被看作是在两个游戏中的纠缠的函数。我们观察到，对于最大纠缠，无论经典的回报，大多数球员选择量子策略在热力学极限的缺陷。
2019-03-07 cond-mat.stat-mech cs.GT econ.EM
Thermodynamics Beyond Equilibrium in Coherent Quantum Systems
Chennai Institute of Technology（金奈理工学院）；National Atomic Research Institute（国家原子研究院）
本文提出非平衡量子热力学框架，通过结合量子相干性理论与热力学定律，揭示了熵平衡关系及非平衡条件下热力学熵的定义，阐明了量子相干性在热力学中的核心作用。
2026-10-20 quant-ph
Introduction to Quantum Thermodynamics: History and Prospects
量子热力学是热力学和量子力学两个独立理论之间的持续对话。每当这两种理论处理相同的现象时，就会出现新的见解。我们遵循平衡量子热力学和熵的概念和熵不等式的对话，这是II定律的基础。动力学的考虑导致量子开放系统的非平衡热力学。完全正映射的核心部分进行了讨论，导致Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan GKLS方程。我们通过系统浴弱耦合限制WCL导致动态版本的I-定律解决热力学的连接。对话是通过对量子发动机和冰箱的分析而发展起来的。讨论了往复式和连续式发动机。自治量子吸收制冷机被用来说明III定律。最后，我们描述了一些开放的问题和观点。
2018-05-31 quant-ph
The geometry and thermodynamics of dissipative quantum systems
狄拉克的经典类比方法被用来将量子自由度纳入现代非平衡态热力学。所提出的耗散量子力学的表述完全建立在由耗散子和正则关联所隐含的几何结构之上。一个清晰的非线性量子主方程的制定如下的热力学结构。具有内部结构的复杂经典环境可以很容易地处理。
2010-02-16 quant-ph
Quantum Thermodynamic Cycles and Quantum Heat Engines (II)
我们研究了力或压力的量子力学推广，并将经典的热力学等压过程推广到量子力学系统。在此基础上，我们可以研究由量子等压过程构成的量子形式的热力学循环，如量子布雷顿循环和量子狄塞尔循环。我们还考虑了用一维盒子中的单粒子和腔中的单模辐射场等模型系统实现量子布雷顿循环和量子狄塞尔循环。这些研究为Szilard-Zurek单分子发动机奠定了微观（量子力学）基础。
2009-03-09 quant-ph
Quantum Analysis and Thermodynamic Operator Relations in Stochastic Energetics
利用量子分析中提出的算符微分，我们引入了一个量子布朗运动耦合到经典净浴的模型。然后，我们定义的热运营商通过适应的想法的随机能量。引入的算子满足类似于热力学第一和第二热力学定律的关系。
2017-09-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantumness Speeds up Quantum Thermodynamics Processes
针对缺乏量化量子相干与纠缠在功提取中作用的通用方法的问题，提出热力学速度量化功提取，证明相干和真纠缠可加速功提取，提供无态层析的纠缠见证新热力学方法。
2024-06-19 quant-ph
Some no-go results in Quantum Thermodynamics
热力学是传统物理学的一个迷人的分支，它证明了许多自然过程的发生。另一方面，量子理论是对微观世界最容易接受的描述。在目前的工作中，我们已经研究了量子理论的结构如何禁止克隆或掩盖几个热力学量，即，储存在量子态中的功和能量。我们的研究结果在量子部分克隆、量子掩蔽和量子信道的作用等方面具有重要意义。
2019-09-30 quant-ph
Breaking information-thermodynamics link
信息热力学的联系是重新审视，回到分析西拉德的引擎。指出物理熵与信息论熵不是等价的，而是互补的，是正确的概念。著名的兰道尔公式的最小成本的信息处理被一个新的一个考虑到信息编码的准确性和稳定性。最近的两个实验说明的信息能量转换的批判性讨论。
2014-06-23 quant-ph
Axiomatic Information Thermodynamics
我们提出了一个公理化的框架，热力学，将信息作为一个基本概念。这些公理既描述了普通的热力学过程，也描述了信息被获取、使用和删除的过程，就像麦克斯韦恶魔的操作一样。这个系统，像以前的热力学公理系统，支持建设的守恒量和熵函数管理状态变化。然而，在这里，熵表现出信息和热力学两个方面。虽然我们的公理不是基于概率概念，但一个自然的、非常有用的概率概念是从熵函数本身产生的。我们的抽象系统有许多模型，包括经典和量子的例子。
2018-03-28 physics.class-ph quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation for quantum entropy production
本文推导了量子熵产生的下界，用量子可观测量的均值和方差表示，称为熵产生的热力学不确定性关系（TUR），并引入$χ^2$散度的量子推广下界，讨论其在随机和量子热力学中的意义。
2024-04-28 quant-ph
Thermodynamics of Quantum Open Systems: Applications in Quantum Optics and Optomechanics
热力学是在十九世纪发展起来的，为发动机和其他宏观热力机器提供了物理描述。从那时起，纳米技术的进步促使将这些最初为经典系统设计的形式主义扩展到量子世界。在这篇论文中，我建立了一个研究量子系统随机热力学的形式体系，其中量子测量起着核心作用：就像标准随机热力学的热库一样，它是系统动力学中随机性的主要来源。我首先把投影测量作为一个热力学过程来研究。我证明了测量导致了系统能量的不受控制的变化，我称之为量子热，也是熵的产生。作为概念的证明，我研究了一个从测量引起的量子涨落中提取功的引擎。然后，我将这种形式主义扩展到广义测量，它允许描述开放量子系统（即与水库接触）。我定义的工作，热量和熵产生的单一实现的热力学协议，并检索这些量服从波动定理。我将这种形式主义应用于量子光学的规范情况，即量子比特耦合到激光和真空。最后，我研究了一个很有前途的平台来测试量子比特的热力学：一个混合光机系统。在这篇论文中开发的形式主义是感兴趣的量子热力学社区，因为它使量子热机的特点，并比较其性能与经典的类似物。此外，由于它将量子测量作为一个热力学过程，它为一种新的热力学机器铺平了道路，以前所未有的方式利用量子领域的特殊性。
2017-09-08 quant-ph
Information-thermodynamics link revisited
西拉德的一个思想实验所建立的所谓信息-热力学联系成为现代量子信息和量子热力学资源理论领域的正统理论的核心。我们提醒现有的反对标准的解释Szilard引擎的操作，并说明他们的两个量子模型：粒子在一个盒子中的时间依赖性薄势垒和自旋玻色子模型。超选择规则的出现的热力学和量子力学的基础的后果进行了讨论。非遍历系统作为信息载体和热力学成本的稳定性和准确性的信息处理的作用进行了简要讨论，并比较普遍接受的朗道原理。
2019-05-27 quant-ph
Thermodynamic Recycling of Algorithmic Failure Branches: Quantum-Computer Demonstration with Quantum Error Correction
The University of Tokyo（东京大学）
本文提出热力学回收框架，利用量子算法的失败分支超越传统热力学限制，通过结合Harrow-Hassidim-Lloyd算法和三量子位纠错减少擦除热耗散，低于Landauer极限。
2026-04-26 quant-ph
