单元变换热浴的广义 Landauer 原理
量子物理
2026-05-08 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
Landauer 原理是量子信息与热力学的基石，当热浴被替换为浸润热态（STS）时，似乎会违反其原理，由于浸润热态固有地包含额外的热力学资源。我们引入了针对此类单元变换热态的原理的正式扩展。通过定义有效哈密顿量，我们严格建立了广义 Landauer 不等式，这自然然是普通热浴的特殊案例。该框架进一步产生一致的熵产生定义及其非负性证明。我们通过研究任意运动的 Unruh-DeWitt 检测器耦合于最初准备为 STS 的量子场来说明其实用性。使用扰动理论，我们显式计算熵产生，确认其为正。由于单位变换引起的对称性破坏，其依赖于 proper time 区间和绝对时空位置。我们的工作解决了与 STS 相关的 Landauer 原理的表面违反问题。它还为分析非平衡和相对论性设置下的量子热力学提供了一个稳健的工具，对于量子热机和信息协议具有潜在影响。
关键词
引用
@article{arxiv.2602.04552,
title = {A Generalized Landauer's Principle for Unitarily Transformed Thermal Reservoirs},
author = {Hao Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.04552},
year = {2026}
}
备注
6+2 pages;v2: minor corrections, references added