非平衡プロトコル最適化のための統一的幾何学的フレームワーク

熱力学サイクルを制御して消失熱を最小限に抑えることは、熱力学における長年の目標であり、最近ではナノスケールシステムの確率的熱力学における中心的課題です。ここでは、最小限の消失で二つの分布間でシステムを変換できる非平衡制御プロトコルを最適化するための理論的および計算的フレームワークを紹介します。これらのプロトコルは、変換の消失コストを最小化する確率分布の空間を通ってシステムを最適に輸送します。さらに、線形応答アプローチによって決定される熱力学的計量は、最適輸送問題で最適化される同じ目的関数から直接導出可能であり、熱力学的幾何学に対する統一的な視点を提供します。この統一的な幾何学的フレームワークを二つのモデルシステムで調査し、制御プロトコルの最適化手続きが線形応答を超えて堅牢であることを観察しました。