面向开放量子系统的操作工作涨落定理
材料科学
2024-08-27 v1 计算物理
摘要
经典 Jarzynski 关系在衡量系统驱动出热平衡状态时所做的随机功与相应准静态过程中自由能差之间建立了精确关系。这一涨落定理具有实验意义，因为它通过测量非平衡过程中外部施加的功，使人们能够确定自由能差。量子情形下，Jarzynski 关系仅在测量随机功的程序发生根本性改变时才成立：其取代为称为两点测量（TPM）方案，需要初始和最终哈密顿量的知识，因此缺乏经典 Jarzynski 方程所具有的预测自由能差的能力。本文提出一种适用于驱动协议期间确定的量子工作的涨落定理。与 TPM 情况不同，本涨落定理同样适用于开放量子系统，且无需知道系统哈密顿量即可实现。我们的涨落定理以不等式形式出现，仅给出真实自由能差的上界。该不等式在能量相干性在协议开始和结束时均趋于零的准经典情形下被饱和。因此，存在明显的量子劣势。
关键词
引用
@article{arxiv.2408.13416,
title = {Accelerating material melting temperature predictions by implementing machine learning potentials in the SLUSCHI package},
author = {Audrey CampBell and Ligen Wang and Qi-Jun Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13416},
year = {2024}
}