Quantum Thermodynamics of Nonequilibrium Processes in Lattice Gauge Theories
Notice bibliographique
Résumé
A key objective in nuclear and high-energy physics is to describe nonequilibrium dynamics of matter, e.g., in the early Universe and in particle colliders, starting from the standard model of particle physics. Classical computing methods, via the framework of lattice gauge theory, have experienced limited success in this mission. Quantum simulation of lattice gauge theories holds promise for overcoming computational limitations. Because of local constraints (Gauss's laws), lattice gauge theories have an intricate Hilbert-space structure. This structure complicates the definition of thermodynamic properties of systems coupled to reservoirs during equilibrium and nonequilibrium processes. We show how to define thermodynamic quantities such as work and heat using strong-coupling thermodynamics, a framework that has recently burgeoned within the field of quantum thermodynamics. Our definitions suit instantaneous quenches, simple nonequilibrium processes undertaken in quantum simulators. To illustrate our framework, we compute the work and heat exchanged during a quench in a Z_{2} lattice gauge theory coupled to matter in 1+1 dimensions. The thermodynamic quantities, as functions of the quench parameter, evidence a phase transition. For general thermal states, we derive a simple relation between a quantum many-body system's entanglement Hamiltonian, measurable with quantum-information-processing tools, and the Hamiltonian of mean force, used to define strong-coupling thermodynamic quantities.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».