Decomposability and convex structure of thermal processes

Paweł Mazurek , Michał Horodecki

Abstract

Wepresent an example of a thermal process (TP) for a system of d energy levels,which cannot be performedwithout an instant access to thewhole energy space. This TPis uniquely connected with a transition between somestates of the system, that cannot be performed without access to thewhole energy space evenwhen approximate transitions are allowed. Pursuing the question about the decomposability of TPs into convex combinations of compositions of processes acting non-trivially on smaller subspaces,we investigate transitionswithin the subspace of states diagonal in the energy basis. For three level systems,we determine the set of extremal points of these operations, aswell as the minimal set of operations needed to perform an arbitrary TP, and connect the set of TPswith thermomajorization criterion.Weshow that the structure of the set depends on temperature, which is associatedwith the fact that TPs cannot increase deterministically extractablework from a state—the conclusion that holds for arbitrary d level system.We also connect the decomposability problemwith detailed balance symmetry of an extremalTPs.
Autor Paweł Mazurek (WMFiI / IFTiA)
Paweł Mazurek
- Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
, Michał Horodecki (WMFiI / IFTiA)
Michał Horodecki
- Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
Tytuł czasopisma/seriiNew Journal of Physics, ISSN , e-ISSN 1367-2630, (A 40 pkt)
Rok wydania2018
Tom20
Nr5
Paginacja1-15
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.7
Słowa kluczowe w języku angielskimquantum thermodynamics, thermal process, thermal operation, convex set
Klasyfikacja ASJC3100 General Physics and Astronomy
DOIDOI:10.1088/1367-2630/aac057
URL https://doi.org/10.1088/1367-2630/aac057
Języken angielski
LicencjaCzasopismo (tylko dla artykułów); licence.documentVersion.FINAL_PUBLISHED; Uznanie Autorstwa (CC-BY); w dniu opublikowania
Punktacja (całkowita)40
PunktacjaPunktacja MNiSW = 40.0, 24-07-2019, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2016 = 1.031; Impact Factor WoS: 2017 = 3.579 (2) - 2017=3.616 (5)
Liczba cytowań*
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót