摘要。量子马尔可夫半群表征了一类重要的开放量子系统的时间演化。研究这种半群的收敛性质并确定其不变态的集中性质一直是许多研究的重点。函数不等式的量子版本(如修正的对数 Sobolev 和 Poincar'e 不等式)和所谓的运输成本不等式已被证明对于此目的至关重要。经典函数和运输成本不等式被认为是从称为 Ricci 下界的单个几何不等式通过它们之间的插值不等式产生的。后者称为 HWI 不等式,其中字母 I、W 和 H 分别是 Fisher 信息(出现在修改的对数 Sobolev 不等式中)、所谓的 Wasserstein 距离(出现在运输成本不等式中)和出现在两者中的相对熵(或 Boltzmann H 函数)的首字母缩写。因此,从经典角度来看,上述不等式及其之间的蕴涵构成了一幅非凡的图景,它将来自不同数学领域的元素联系起来,例如黎曼几何、信息论、最优传输理论、马尔可夫过程、测度集中和凸性理论。在这里,我们考虑了 Carlen 和 Maas 引入的 Ricci 下界的量子版本,并证明它意味着量子 HWI 不等式,量子函数和运输成本不等式由此而来。因此,我们的结果表明,经典设置的统一图景可以延续到量子设置。
John B. Whitfield#,1,Hwi Schwantes-2,Rebecca Darlay 3,Cross P. Aithal 4,Stephen R. Atkinson 5,Ramon Bataller 10,Christopher P.第11天,Christophe Moreno 22,Marsha Y. Morgan 23,Marsha Y. Morgan 23,Sucts 24,Sucts 24 Soyka 34,EricTrépo22,Timothy R. Morgan *,7.36,
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这里,β = 1 = T 是温度的倒数(我们设玻尔兹曼常数 k B = 1),W 是功,ΔFS 是平衡自由能差,由初始 HS (0) 和最终哈密顿量 HS (t) 定义。这个等式与过程细节无关:过程的最终状态不一定是热的,温度可以改变。Jarzynski 等式也可以看作是热力学第二定律的推广,因为通过 Jensen 不等式可以得到最大功原理:hWi≥ΔF。Jarzynski 等式的量子版本——量子 Jarzynski 等式——是通过关注两次测量方案中的封闭量子系统而开发的 [8,9],它将功定义为单个轨迹中初始和最终能量投影测量之间的能量差。Jarzynski 等式具有