量子热力学系统中的信息处理:自主哈密顿方法
将[物理评论X 3, 041003 (2013)]的量子公式扩展到更广义的初始关联态信息处理热力学研究场景中,该研究团队推广了热力学第二定律以描述此类自主系统中的信息处理行为。研究人员构建了一个包含主系统、热库、记忆体和功源的复合量子系统,并采用自主哈密顿量框架。该工作推导了保证功源作为催化剂维持其原始随机性所需的总体哈密顿量约束条件——即整体幺正演化必须具有幺正偏转置特性。研究表明,这一要求等同于作用于主系统-热库-记忆体联合系统上算符的对易性,该特性构成了哈密顿量结构的数学基础。进一步地,该团队将系统与记忆体联合动力学的量子速度极限推广为量子热力学速度极限,由此导出了朗道尔原理的动态版本。更重要的是,研究人员还从量子假设检验的视角阐释了这一量子热力学速度极限的物理意义。



