量子热力学资源理论：热操作与第二定律

资源理论是用于管理任何有价值资源（如纠缠、纯度和不对称性）的通用方法。此类框架的特征在于两个主要要素：一组预定义的（自由的）操作和态，假定其可轻易以零成本获得。给定这些基本规则，人们可以问：使用此类自由操作和态可实现什么？这通常产生一组态转换条件，告诉我们特定态 $\rho$ 是否可通过使用自由操作和态演化为另一态 $\rho'$。我们将在本章中看到，热相互作用可被建模为一种资源理论。由此框架产生的态转换条件被称为“第二定律”。我们还将看到此类态转换条件如何在i.i.d.极限下恢复经典热力学。最后，我们讨论这些定律如何应用于研究量子热机性能的基本限制。