【Szilard热机研究概述6200字】

1 1 3 3 4 5 6 8 91.2.6信息擦除 9 很好的发展。SZE的开始要从麦克斯韦的理想实验说起，在MD提出之后众多科究，并提出了一个理想化的MD物理模型后人称之为单分子SZE模型错误!未找到引用源。在此之后关于MD的质疑慢慢得到了合理的解释。另一方面，随着量子信息学的究，本章首先介绍经典SZE的工作原理，然后详细分析QSZE的工作原理和每经典SZE的工作原理如图1.1所示，热机从初始状态出发最终返回到初始热Step2:等温插板。在盒子的中间等温插入一个厚度可以忽略不记的薄板，Step3:等温测量。对盒子进行测量，可以得到分子的位置信息，分子处在左侧和处在右侧的概率相等，即PL=PR=1/2,测量得到1比特信息。Step4:等温膨胀。知道分子的位置后，麦克斯韦妖开始发挥作用。如果分Step5:等温移除板。缓慢移除薄板系统回到初始状态。若不考虑麦克斯韦1.2量子Szilard热机可以称为半经典SZE,直到Kim等人对QSZE1.2.1物理模型ψ1(0)=0,ψ₂(L)=0,ψ1(μL+0)=ψ₂(μL-0)(4-6a)ψ₁(μL+0)-ψ2(μL-0)=Ak}ψ(μL)当μ=1/2时，即在盒子正中间插板，此时，上式变为：不等式的左右两项分别代表λ→0和λ→∞时的En取值。我们可以得到，加数能级不变，奇数能级移动到相邻的偶数能级处。影响能级的参量为λ和μ,论过了。由公式(2-5)和(2-6)可得系统能级发生变化会导致系统的热力学量的系统能量将是收敛的；当速度无穷大时，系统的能量将是发散的子相干性的QMD辅助的QSZE,此QSZE的热力学循环过程，包括初态、等温1.2.2初态如图3-2所示，褐色虚线框内表示整个热机系统，即系统S与系统D构成的复合系统。最初，系统S与温度为T的高温热源保持接触，达统S的哈密顿量为：的能级没发生变化，平衡后，系统S的分布服从经典概率的玻尔兹曼分初态，系统D与温度为Tp低温热源接触达到热平衡。如图4-2所示，我们可以其中pg和pe分别表示QMD处在基态或者激发态的概率。因此整个系统的初的研究中，认为插板过程没有功和热的变化。直到Kim提出QSZE的量子热力学循环中插板过程也是有功和热的变化的。在CSZ间进行交换，QMD并没有与热源进行热量交换，因此可根据经典麦克斯韦妖来pins=[PLpL(1)+PRPR(1.2.3绝热测量为参考基来表示上述量子态，此时QMD的密度矩阵有非对角项，并且现在参考后，得到末态波函数。进行量子测量时，待测系统S与测量系统D要建立一定关联，系统D测量可以获取系统S的粒子位置信息，并通过改变自身的状态来记录这些信息，由3.5节知识可得，上述过程可用C-NOT操作来实现，即而当粒子处在右侧时，QMD的密度矩阵发生翻转。测量前系统的状态由公式 (4-18)表示，经过测量后系统的状态为：=[P+PLpL(1)+PPRPR(L-l)]⊗|+X(+l+[+[FPLp¹(l)+FPRPR(L-l]⊗|+><-I)+[FPLp¹(l)+FPRPR(L-l1)]⊗|-(+|1.2.4等温膨胀+[FPLP,1_+FPRP,1_8l+](-I+[FPLPL₄4+FPRPL“]8|-X+I(4-34)∑n√Pn(L-l+)Pn(L-L_)ψ(L-L))(ψ(L-l+)|在CSZE的热力学循环中，系统S膨胀结束之后板会移动到盒子的最左侧或的过程能量会发生变化。整个过程系统S与高温热源保持接触，板移除之后，系其中pp的矩阵形式为：这个过程结束后系统S回到初始状态，但系统D并没有回到初始状态，但其密度矩阵与初态时的密度矩阵不同，可以看出系统D的相干性减少了，我们