冯·诺依曼的两个量子熵
Von Neumann's Two Quantum Entropies
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本文区分冯·诺依曼1927年和1929年提出的两个量子熵，指出前者仅作为纠缠度量，后者才是量子态真正的热力学熵。
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冯·诺依曼提出了两个量子熵，一个在1927年，另一个在1929年。在这两种情况下，他都旨在为量子态定义热力学熵。1927年的熵是众所周知的冯·诺依曼熵，对所有纯态均为零。1929年的熵对几乎所有纯态都非零，但在很大程度上被忽视了。在回顾了这两种熵的历史和性质之后，我们认为1927年的熵不是热力学熵，而应仅用作纠缠度量，而1929年的熵才是量子态真正的热力学熵。
英文摘要
Von Neumann proposed two quantum entropies, one in 1927 and the other in 1929. He intended to define thermodynamic entropy for quantum states in both cases. The 1927 entropy is the well-known von Neumann entropy, which is zero for all pure states. The 1929 entropy, which is nonzero for almost all pure states, has largely been ignored. After reviewing the history and properties of both entropies, we argue that the 1927 entropy is not thermodynamic entropy and should be used simply as a measure of entanglement, whereas the 1929 entropy is the true thermodynamic entropy for quantum states.
发表机构
- International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料中心）
- Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学上海高等研究院斐兹克量子中心）
- Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
- Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学北京量子器件重点实验室）
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