利用量子贝叶斯定理完善热力学第二定律
量子物理
2014-09-24 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们证明了经典 Groenewold-Lindblad 熵不等式的推广，将退相干和量子贝叶斯定理结合成一个简单的统一图像，其中退相干增加熵而观测减少熵。这提供了热力学第二定律的严格量子力学版本，支配着系统熵（其密度矩阵的熵，对环境求偏迹并以已知条件为条件）在一般退相干和观测下的演化。谱主要化这一强大工具使得无需使用强次可加性即可对经典 Lindblad 和 Holevo 不等式进行简单的替代证明，并导出了不仅适用于冯·诺依曼熵，也适用于任意凹熵的关于退相干和观测的新不等式。
引用
@article{arxiv.1309.7349,
title = {Sharpening the Second Law of Thermodynamics with the Quantum Bayes' Theorem},
author = {Hrant Gharibyan and Max Tegmark},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7349},
year = {2014}
}
备注
Replaced to match accepted PRE version. Significantly expanded, including proofs of which entropy theorems hold for which types of interactions (probing, purity-preserving POVMs, etc). 7 pages, 2 figs