संसाधन इंजन

संसाधन इंजन

टाइम स्टैम्प: 10 जनवरी, 2024 सुबह 8:23 बजे
स्रोत नोड: 3059485

हन्ना वोजेवोड्का-स्चिस्को1,2, ज़बिग्न्यू पुचाला2, और कामिल कोरज़ेकवा3

1गणित संस्थान, कटोविस में सिलेसिया विश्वविद्यालय, बैंकोवा 14, 40-007 कटोविस, पोलैंड
2सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त सूचना विज्ञान संस्थान, पोलिश एकेडमी ऑफ साइंसेज, Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, पोलैंड
3भौतिकी, खगोल विज्ञान और अनुप्रयुक्त कंप्यूटर विज्ञान संकाय, जगियेलोनियन विश्वविद्यालय, 30-348 क्राको, पोलैंड

इस पेपर को दिलचस्प खोजें या चर्चा करना चाहते हैं? Scate या SciRate पर एक टिप्पणी छोड़ दें.

सार

इस पेपर में हमारा लक्ष्य थर्मोडायनामिक्स और क्वांटम संसाधन सिद्धांतों के बीच सादृश्य को एक कदम आगे बढ़ाना है। पिछली प्रेरणाएँ मुख्य रूप से एकल ताप स्नान के परिदृश्यों से संबंधित थर्मोडायनामिक विचारों पर आधारित थीं, जिसमें थर्मोडायनामिक्स के एक महत्वपूर्ण हिस्से की उपेक्षा की गई थी जो विभिन्न तापमानों पर दो स्नानों के बीच चलने वाले ताप इंजनों का अध्ययन करता है। यहां, हम संसाधन इंजनों के प्रदर्शन की जांच करते हैं, जो राज्य परिवर्तनों पर दो मनमानी बाधाओं के साथ अलग-अलग तापमान पर दो ताप स्नान तक पहुंच को प्रतिस्थापित करते हैं। विचार दो-स्ट्रोक हीट इंजन की कार्रवाई की नकल करना है, जहां सिस्टम को बारी-बारी से दो एजेंटों (एलिस और बॉब) को भेजा जाता है, और वे मुक्त संचालन के अपने सीमित सेट का उपयोग करके इसे बदल सकते हैं। हम कई प्रश्न उठाते हैं और उनका समाधान करते हैं, जिसमें यह भी शामिल है कि क्या एक संसाधन इंजन क्वांटम संचालन या सभी संभावित राज्य परिवर्तनों का पूरा सेट उत्पन्न कर सकता है या नहीं, और उसके लिए कितने स्ट्रोक की आवश्यकता है। हम यह भी समझाते हैं कि कैसे संसाधन इंजन चित्र दो या दो से अधिक संसाधन सिद्धांतों को फ्यूज करने का एक प्राकृतिक तरीका प्रदान करता है, और हम दो अलग-अलग तापमानों के साथ थर्मोडायनामिक्स के दो संसाधन सिद्धांतों के संलयन और दो अलग-अलग आधारों के संबंध में सुसंगतता के दो संसाधन सिद्धांतों पर विस्तार से चर्चा करते हैं। .

► BibTeX डेटा

► संदर्भ

[1] पॉल सीडब्ल्यू डेविस। "ब्लैक होल के थर्मोडायनामिक्स"। प्रतिनिधि प्रोग. भौतिक. 41, 1313 (1978)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​41/​8/​004

[2] डेनियल एम ज़करमैन. "जैव अणुओं की सांख्यिकीय भौतिकी: एक परिचय"। सीआरसी प्रेस. (2010)।
https: / / doi.org/ 10.1201 / b18849

[3] एवगेनी मिखाइलोविच लिफ़शिट्ज़ और लेव पेट्रोविच पिटाएव्स्की। "सांख्यिकीय भौतिकी: संघनित अवस्था का सिद्धांत"। खंड 9. एल्सेवियर। (1980)।
https://​doi.org/​10.1016/​C2009-0-24308-X

[4] चार्ल्स एच बेनेट. "गणना की ऊष्मागतिकी-एक समीक्षा"। इंट. जे. थ्योर. भौतिक. 21, 905-940 (1982)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02084158

[5] रॉबिन जाइल्स. "ऊष्मप्रवैगिकी की गणितीय नींव"। पेर्गमॉन प्रेस। (1964)
https:/​/​doi.org/​10.1016/​C2013-0-05320-0

[6] एरिक चिताम्बर और गिलाद गौर। "क्वांटम संसाधन सिद्धांत"। रेव. मॉड. भौतिक. 91, 025001 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025001

[7] रिजार्ड होरोडेकी, पावेल होरोडेकी, माइकल होरोडेकी और करोल होरोडेकी। "बहुत नाजुक स्थिति"। रेव मॉड। भौतिक। 81, 865–942 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865

[8] टी. बॉमग्रैट्ज़, एम. क्रैमर, और एमबी प्लेनियो। "मात्रात्मक सुसंगति"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 113, 140401 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401

[9] मैं मार्वियन। "समरूपता, विषमता और क्वांटम जानकारी"। पीएचडी शोधलेख। वाटरलू विश्वविद्यालय. (2012)। यूआरएल: https://​/uwspace.uwaterloo.ca/​handle/​10012/​7088।
https://​uwspace.uwaterloo.ca/​handle/​10012/​7088

[10] विक्टर वेइच, एसए हामेद मौसावियन, डैनियल गॉट्समैन, और जोसेफ एमर्सन। "स्टेबलाइज़र क्वांटम गणना का संसाधन सिद्धांत"। नई जे. भौतिक. 16, 013009 (2014)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​1/​013009

[11] चार्ल्स एच बेनेट, हर्बर्ट जे बर्नस्टीन, सैंडू पोपेस्कु और बेंजामिन शूमाकर। "स्थानीय संचालन द्वारा आंशिक उलझाव पर ध्यान केंद्रित करना"। भौतिक. रेव. ए 53, 2046 (1996)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.53.2046

[12] एसजे वैन एनक. "संदर्भ फ़्रेम साझा करने के संसाधन की मात्रा निर्धारित करना"। भौतिक. रेव. ए 71, 032339 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032339

[13] एरिक चितंबर और मिन-ह्सिउ हसीह। "उलझन और क्वांटम सुसंगतता के संसाधन सिद्धांतों से संबंधित"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 117, 020402 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.020402

[14] डैनियल जोनाथन और मार्टिन बी प्लेनियो। "शुद्ध क्वांटम अवस्थाओं का उलझाव-सहायता प्राप्त स्थानीय हेरफेर"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 83, 3566 (1999)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.3566

[15] कैफ़ेंग बू, उत्तम सिंह, और जुंडे वू। "उत्प्रेरक सुसंगतता परिवर्तन"। भौतिक. रेव. ए 93, 042326 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.042326

[16] माइकल होरोडेकी, जोनाथन ओपेनहेम, और रिस्ज़र्ड होरोडेकी। "क्या उलझाव सिद्धांत के नियम थर्मोडायनामिकल हैं?" भौतिक. रेव्ह. लेट. 89, 240403 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240403

[17] टॉमस गोंडा और रॉबर्ट डब्ल्यू स्पेकेंस। "सामान्य संसाधन सिद्धांतों में नीरसता"। संरचना 5 (2023)।
https: / / doi.org/ 10.32408 / संरचना-5-7

[18] फर्नांडो जीएसएल ब्रैंडाओ और मार्टिन बी प्लेनियो। "उलझाव सिद्धांत और ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम"। नेट. भौतिक. 4, 873-877 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1100

[19] वतरू कुमागाई और मासाहितो हयाशी। "उलझाव एकाग्रता अपरिवर्तनीय है"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 111, 130407 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.130407

[20] कामिल कोरज़ेकवा, क्रिस्टोफर टी चुब, और मार्को टोमामिचेल। "अपरिवर्तनीयता से बचना: क्वांटम संसाधनों का इंजीनियरिंग अनुनाद रूपांतरण"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 122, 110403 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.110403

[21] लुडोविको लामी और बार्टोज़ रेगुला। "आख़िरकार उलझाव में हेराफेरी का कोई दूसरा नियम नहीं"। नेट. भौतिक. 19, 184-189 (2023)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01873-9

[22] नेली ह्युई यिंग एनजी, मिशा प्रीबिन वुड्स, और स्टेफ़नी वेहनर। "अपूर्ण कार्य निकालकर कार्नोट दक्षता को पार करना"। नई जे. भौतिक. 19, 113005 (2017)।
https://​doi.org/​10.1088/​1367-2630/aa8ced

[23] हिरोयासु ताजिमा और मासाहितो हयाशी। "ऊष्मा इंजनों की इष्टतम दक्षता पर सीमित आकार का प्रभाव"। भौतिक. रेव. ई 96, 012128 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.96.012128

[24] मोहित लाल बेरा, मैकिएज लेवेनस्टीन, और मनबेंद्र नाथ बेरा। "क्वांटम और नैनोस्केल हीट इंजन के साथ कार्नोट दक्षता प्राप्त करना"। एनपीजे क्वांटम इंफ। 7 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00366-6

[25] फ्रीडेमैन टोनर और गुंटर महलर। "स्वायत्त क्वांटम थर्मोडायनामिक मशीनें"। भौतिक. रेव. ई 72, 066118 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.72.066118

[26] मार्क टी मिचिसन. "क्वांटम थर्मल अवशोषण मशीनें: रेफ्रिजरेटर, इंजन और घड़ियां"। समकालीन. भौतिक. 60, 164-187 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1080 / १.१३,९४,२०८

[27] एम. लॉस्टाग्लियो, डी. जेनिंग्स, और टी. रूडोल्फ। "थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं में क्वांटम सुसंगतता के विवरण के लिए मुक्त ऊर्जा से परे बाधाओं की आवश्यकता होती है"। नेट. कम्यून. 6, 6383 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms7383

[28] एम. होरोडेकी और जे. ओपेनहेम। "क्वांटम और नैनोस्केल थर्मोडायनामिक्स के लिए मौलिक सीमाएं"। नेट. कम्यून. 4, 2059 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms3059

[29] डी. जांज़िंग, पी. वोकजन, आर. ज़ीयर, आर. गीस, और थ. बेथ. "विश्वसनीयता और कम तापमान की थर्मोडायनामिक लागत: लैंडौएर के सिद्धांत और दूसरे कानून को मजबूत करना"। इंट. जे. थ्योर. भौतिक. 39, 2717-2753 (2000)।
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1026422630734

[30] ई. रुच, आर. श्रैनर, और टीएच सेलिगमैन। "हार्डी, लिटिलवुड और पोल्या द्वारा एक प्रमेय का सामान्यीकरण"। जे. गणित. गुदा. आवेदन. 76, 222-229 (1980)।
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0022-247X(80)90075-X

[31] माटेओ लॉस्टाग्लियो, डेविड जेनिंग्स, और टेरी रूडोल्फ। "थर्मोडायनामिक संसाधन सिद्धांत, गैर-कम्यूटेटिविटी और अधिकतम एन्ट्रापी सिद्धांत"। नई जे. भौतिक. 19, 043008 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa617f

[32] माटेओ लोस्टाग्लियो, अल्वारो एम अलहम्ब्रा, और क्रिस्टोफर पेरी। "प्राथमिक थर्मल संचालन"। क्वांटम 2, 52 (2018)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-02-08-52

[33] जे. एबर्ग. "क्वांटिफाइंग सुपरपोजिशन" (2006)। arXiv:क्वांट-पीएच/0612146।
arXiv: बल्ली से ढकेलना-पीएच / 0612146

[34] अलेक्जेंडर स्ट्रेल्टसोव, गेरार्डो एडेसो, और मार्टिन बी प्लेनियो। "संवाद: एक संसाधन के रूप में क्वांटम सुसंगतता"। रेव. मॉड. भौतिक. 89, 041003 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.89.041003

[35] विश्वनाथ रामकृष्ण, कैथरीन एल. फ्लोर्स, हर्शल रबित्ज़, और रायमुंड जे. ओबेर। "एसयू(2) के अपघटन द्वारा क्वांटम नियंत्रण"। भौतिक. रेव. ए 62, 053409 (2000)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.053409

[36] सेठ लॉयड. "लगभग कोई भी क्वांटम लॉजिक गेट सार्वभौमिक है"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 75, 346 (1995)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.75.346

[37] निक वीवर. "लगभग हर क्वांटम लॉजिक गेट की सार्वभौमिकता पर"। जे. गणित. भौतिक. 41, 240-243 (2000)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / १.१३,९४,२०८

[38] एफ लोवेन्थल। "घूर्णन समूह की एकसमान परिमित पीढ़ी"। रॉकी माउंट जे मठ। 1, 575-586 (1971)।
https:/​/​doi.org/​10.1216/​RMJ-1971-1-4-575

[39] एफ लोवेन्थल। "एसयू(2) और एसएल(2, आर) की एकसमान परिमित पीढ़ी"। कनाडा. जे. गणित. 24, 713-727 (1972)।
https://​/doi.org/​10.4153/​CJM-1972-067-x

[40] एम. हमादा. "मनमाने ढंग से निश्चित घुमाव के निर्माण के लिए दो अक्षों के बारे में घुमावों की न्यूनतम संख्या"। आर समाज. खुला विज्ञान. 1 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsos.140145

[41] के. कोरज़ेकवा, डी. जेनिंग्स, और टी. रूडोल्फ। "क्वांटम त्रुटि-अशांति व्यापार-बंद संबंधों के राज्य-निर्भर फॉर्मूलेशन पर परिचालन संबंधी बाधाएं"। भौतिक. रेव. ए 89, 052108 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.052108

[42] मार्टिन इडेल और माइकल एम. वुल्फ। "एकात्मक मैट्रिक्स के लिए सिंकहॉर्न सामान्य रूप"। रैखिक बीजगणित Appl. 471, 76-84 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.laa.2014.12.031

[43] ज़ेड पुचाला, Ł. रुडनिकी, के. चाबुडा, एम. परानियाक, और के. ज़िक्ज़कोव्स्की। "निश्चित संबंध, आपसी उलझाव, और गैर-विस्थापनीय विविधताएँ"। भौतिक. रेव. ए 92, 032109 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.032109

[44] ज़ी बोरेविच और एसएल क्रुपेत्स्किज। "एकात्मक समूह के उपसमूह जिनमें विकर्ण आव्यूहों का समूह होता है"। जे.सोव. गणित। 17, 1718-1730 (1981)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01465451

[45] एम. श्मिड, आर. स्टीनवंड्ट, जे. मुलर-क्वाडे, एम. रोटेलर, और टी. बेथ। "एक मैट्रिक्स को परिचालित और विकर्ण कारकों में विघटित करना"। रैखिक बीजगणित Appl. 306, 131-143 (2000)।
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0024-3795(99)00250-5

[46] ओ हैगस्ट्रॉम। "परिमित मार्कोव श्रृंखला और एल्गोरिथम अनुप्रयोग"। लंदन गणितीय सोसायटी छात्र ग्रंथ। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस. (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511613586

[47] विक्टर लोपेज़ पादरी, जेफ़ लुंडीन, और फ़्लोरियन मार्क्वार्ड। "फूरियर रूपांतरण और चरण मास्क के साथ मनमाना ऑप्टिकल तरंग विकास"। ऑप्ट. एक्सप्रेस 29, 38441-38450 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1364 / OE.432787

[48] मार्को हुहटानेन और एलन पेरामाकी। "सर्कुलर और विकर्ण मैट्रिक्स के उत्पाद में मैट्रिक्स का गुणनखंडन"। जे. फूरियर गुदा. आवेदन. 21, 1018-1033 (2015)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00041-015-9395-0

[49] कार्लो स्पैरासियारी, लिडिया डेल रियो, कार्लो मारिया स्कैंडोलो, फिलिप फ़िस्ट, और जोनाथन ओपेनहेम। "सामान्य क्वांटम संसाधन सिद्धांतों का पहला नियम"। क्वांटम 4, 259 (2020)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-04-30-259

[50] रयुजी ताकागी और बार्टोज़ रेगुला। "क्वांटम यांत्रिकी और उससे आगे में सामान्य संसाधन सिद्धांत: भेदभाव कार्यों के माध्यम से परिचालन लक्षण वर्णन"। भौतिक. रेव. एक्स 9, 031053 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.031053

[51] रॉय अराइज़ा, यिडोंग चेन, मारियस जुनगे, और पेइक्स्यू वू। "क्वांटम चैनलों की संसाधन-निर्भर जटिलता" (2023)। arXiv:2303.11304।
arXiv: 2303.11304

[52] लुसियानो परेरा, एलेजांद्रो रोजास, गुस्तावो कैनास, गुस्तावो लीमा, एल्डो डेलगाडो और एडन कैबेलो। "किसी भी एकात्मक परिवर्तन और किसी भी शुद्ध अवस्था का अनुमान लगाने के लिए न्यूनतम ऑप्टिकल गहराई मल्टी-पोर्ट इंटरफेरोमीटर" (2020)। arXiv:2002.01371.
arXiv: 2002.01371

[53] ब्रायन ईस्टिन और इमानुएल निल। "ट्रांसवर्सल एन्कोडेड क्वांटम गेट सेट पर प्रतिबंध"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 102, 110502 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.110502

[54] जोनास टी एंडरसन, गुइल्यूम डुक्लोस-सियान्सी, और डेविड पौलिन। "स्टीन और रीड-मुलर क्वांटम कोड के बीच दोष-सहिष्णु रूपांतरण"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 113, 080501 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.080501

[55] टॉमस जोकिम-ओ'कॉनर और रेमंड लाफलाम। "सार्वभौमिक दोष-सहिष्णु क्वांटम गेट्स के लिए संयोजित क्वांटम कोड का उपयोग करना"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 112, 010505 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.010505

[56] एंटोनियो एसिन, जे इग्नासियो सिराक, और मैसीज लेवेनस्टीन। "क्वांटम नेटवर्क में उलझाव परकोलेशन"। नेट. भौतिक. 3, 256-259 (2007)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys549

[57] एच जेफ किम्बले. "क्वांटम इंटरनेट"। प्रकृति 453, 1023-1030 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature07127

[58] सेबेस्टियन पर्सेगुएर्स, जीजे लैपेयर, डी कैवलन्ती, एम लेवेनस्टीन, और ए असिन। "बड़े पैमाने पर क्वांटम नेटवर्क में उलझाव का वितरण"। प्रतिनिधि प्रोग. भौतिक. 76, 096001 (2013)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0034-4885/​76/​9/​096001

[59] सी.-एच. चो. "होलोमोर्फिक डिस्क, स्पिन संरचनाएं, और क्लिफोर्ड टोरस की फ़्लोर कोहोलॉजी"। इंट. गणित। रेस. नोटिस 2004, 1803-1843 (2004)।
https: / / doi.org/ 10.1155 / S1073792804132716

[60] एसए मार्कोन. "मार्कोव चेन: एक ग्राफ सैद्धांतिक दृष्टिकोण"। मास्टर की थीसिस। जोहान्सबर्ग विश्वविद्यालय. (2012)। यूआरएल: https:/​/​ujcontent.uj.ac.za/​esploro/​outputs/​999849107691।
https://​/​ujcontent.uj.ac.za/​esploro/​outputs/​999849107691

द्वारा उद्धृत

[1] कोहदाई कुरोइवा, रयुजी ताकागी, गेरार्डो एडेसो, और हयाता यामासाकी, "उत्तलता प्रतिबंध के बिना मजबूती और वजन संसाधन उपाय: स्थैतिक और गतिशील क्वांटम संसाधन सिद्धांतों में मल्टीकॉपी गवाह और परिचालन लाभ", arXiv: 2310.09321, (2023).

[2] कोहदाई कुरोइवा, रयुजी ताकागी, गेरार्डो एडेसो, और हयाता यामासाकी, "प्रत्येक क्वांटम मदद करता है: उत्तलता से परे क्वांटम संसाधनों का परिचालन लाभ", arXiv: 2310.09154, (2023).

[3] गोखान टोरून, ओनूर पुसुलुक, और इज़गुर ई. मुस्टेकाप्लिओग्लू, "प्रमुखीकरण-आधारित संसाधन सिद्धांतों की एक सारगर्भित समीक्षा: क्वांटम सूचना और क्वांटम थर्मोडायनामिक्स", arXiv: 2306.11513, (2023).

उपरोक्त उद्धरण से हैं SAO / NASA ADS (अंतिम अद्यतन सफलतापूर्वक 2024-01-13 02:14:15)। सूची अधूरी हो सकती है क्योंकि सभी प्रकाशक उपयुक्त और पूर्ण उद्धरण डेटा प्रदान नहीं करते हैं।

On Crossref की उद्धृत सेवा द्वारा कार्यों का हवाला देते हुए कोई डेटा नहीं मिला (अंतिम प्रयास 2024-01-13 02:14:14)।

यह पत्र क्वांटम में प्रकाशित हुआ है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन 4.0 इंटरनेशनल (CC बाय 4.0) लाइसेंस। कॉपीराइट मूल कॉपीराइट धारकों जैसे लेखकों या उनकी संस्थाओं के पास रहता है।

समय टिकट:

से अधिक क्वांटम जर्नल