Papers
Topics
Authors
Recent
Detailed Answer
Quick Answer
Concise responses based on abstracts only
Detailed Answer
Well-researched responses based on abstracts and relevant paper content.
Custom Instructions Pro
Preferences or requirements that you'd like Emergent Mind to consider when generating responses
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash 62 tok/s
Gemini 2.5 Pro 48 tok/s Pro
GPT-5 Medium 14 tok/s Pro
GPT-5 High 13 tok/s Pro
GPT-4o 93 tok/s Pro
Kimi K2 213 tok/s Pro
GPT OSS 120B 458 tok/s Pro
Claude Sonnet 4 38 tok/s Pro
2000 character limit reached

Entropy Production from Maximum Entropy Principle: a Unifying Approach (2401.09936v3)

Published 18 Jan 2024 in quant-ph

Abstract: Entropy production is the crucial quantity characterizing irreversible phenomena and the second law of thermodynamics. Yet, a ubiquitous definition eludes consensus. Given that entropy production arises from incomplete access to information, in this Letter we use Jaynes' maximum entropy principle to establish a framework that brings together prominent and apparently conflicting definitions. More generally our definition of entropy production addresses any tomographically incomplete quantum measurement and/or the action of a quantum channel on a system.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (38)
  1. G. T. Landi and M. Paternostro, Rev. Mod. Phys. 93, 035008 (2021).
  2. C. Jarzynski, Physical Review Letters 78, 2690 (1997).
  3. M. Esposito, U. Harbola, and S. Mukamel, Reviews of Modern Physics 81, 1665 (2009).
  4. M. Campisi, P. Hänggi, and P. Talkner, Reviews of Modern Physics 83, 771 (2011).
  5. A. C. Barato and U. Seifert, Physical Review Letters 114, 1 (2015), arXiv:1502.05944 .
  6. J. M. Horowitz and T. R. Gingrich, Nature Physics 16, 15 (2020).
  7. D. S. P. Salazar, Quantum relative entropy uncertainty relation (2023), arXiv:2309.09990 [quant-ph] .
  8. R. Landauer, IBM Journal of Research and Development 5, 183 (1961).
  9. C. H. Bennett, IBM Journal of Research and Development 17, 525 (1973).
  10. M. B. Plenio and V. Vitelli, Contemporary Physics 42, 25 (2001), arXiv:0103108v1 [quant-ph] .
  11. A. M. Timpanaro, J. P. Santos, and G. T. Landi, Phys. Rev. Lett. 124, 240601 (2020).
  12. M. Lostaglio, D. Jennings, and T. Rudolph, Nature communications 6, 6383 (2015), arXiv:1405.2188 .
  13. G. Francica, J. Goold, and F. Plastina, Physical Review E 99, 042105 (2019), arXiv:1707.06950 .
  14. Y. Izumida and K. Okuda, Phys. Rev. Lett. 112, 180603 (2014).
  15. K. Brandner, K. Saito, and U. Seifert, Physical Review X 5, 031019 (2015), arXiv:1505.07771 .
  16. Y. Wang, Phys. Rev. E 93, 012120 (2016).
  17. P. Strasberg, M. G. Díaz, and A. Riera-Campeny, Phys. Rev. E 104, L022103 (2021).
  18. C. Elouard and C. Lombard Latune, PRX Quantum 4, 020309 (2023).
  19. B. O. Goes and G. T. Landi, Physical Review A 102, 52202 (2020), arXiv:2007.14445 .
  20. A. D. Varizi, R. C. Drumond, and G. T. Landi, Phys. Rev. A 105, 062218 (2022).
  21. A. Polkovnikov, Annals of Physics 326, 486 (2011), arXiv:0806.2862 .
  22. P. Strasberg and A. Winter, PRX Quantum 2, 030202 (2021).
  23. H. P. Breuer, Physical Review A 68, 032105 (2003), arXiv:0306047 [quant-ph] .
  24. H. P. Breuer and F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems (Oxford University Press, USA, 2007) p. 636.
  25. J. Schnakenberg, Rev. Mod. Phys. 48, 571 (1976).
  26. M. Esposito, K. Lindenberg, and C. Van den Broeck, New Journal of Physics 12, 013013 (2010), arXiv:0908.1125 .
  27. K. Ptaszyński and M. Esposito, Phys. Rev. E 107, L052102 (2023).
  28. E. T. Jaynes, Physical Review 106, 620 (1957), arXiv:arXiv:1011.1669v3 .
  29. M. Wilde, Quantum Information Theory (Cambridge University Press, 2017).
  30. M. Nielsen and I. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition (Cambridge University Press, 2010).
  31. D. Šafránek, J. M. Deutsch, and A. Aguirre, Physical Review A 99, 010101 (2019), arXiv:1707.09722 .
  32. F. Buscemi, J. Schindler, and D. Šafránek, New Journal of Physics 25, 053002 (2023).
  33. Again as determined by an observer with tomographically complete access to the system.
  34. See supplemental material.
  35. T. Baumgratz, M. Cramer, and M. B. Plenio, Physical Review Letters 113, 140401 (2014), arXiv:1311.0275 .
  36. A. Streltsov, G. Adesso, and M. B. Plenio, Reviews of Modern Physics 89, 041003 (2017), arXiv:1609.02439 .
  37. L. Landau and E. Lifshitz, Statistical Physics: Volume 5, v. 5 (Elsevier Science, 2013).
  38. P. Reimann, New Journal of Physics 12, 055027 (2010).

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
List To Do Tasks Checklist Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up
Lightbulb On Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Generate Now
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets