論文の概要: Ergodiscord: An Operational and Distinct Notion of Quantumness of Correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.08292v3
• Date: Thu, 08 May 2025 12:09:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-09 13:13:47.719063
• Title: Ergodiscord: An Operational and Distinct Notion of Quantumness of Correlations
• Title（参考訳）: Ergodiscord: 相関の量子性に関する操作的および特異な表記
• Authors: Mir Alimuddin, Snehasish Roy Chowdhury, Ram Krishna Patra, Subhendu B. Ghosh, Tommaso Tufarelli, Gerardo Adesso, Manik Banik,
• Abstract要約: 本稿では,多部量子状態における相関関係の量子性を探究する枠組みを提案する。 エルゴディコード(ergodiscord)と呼ばれる非古典性の演算量化器を導入する。 混合非古典状態は、対応する系の最大絡み合う状態よりも多くの作業をロックできることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nonclassicality in composite quantum systems depicts several puzzling manifestations, with Einstein-Podolsky-Rosen entanglement, Schr\"odinger steering, and Bell nonlocality being the most celebrated ones. In addition to those, an unentangled quantum state can also exhibit nonclassicality, as evidenced from notions such as quantum discord and work deficit. In this work, we present a general framework for exploring quantumness of correlations in multipartite quantum states. By exploiting the different signatures reflected on observable quantities depending on whether subsystems of a composite systems are probed jointly or independently, we introduce an operational quantifier of nonclassicality, termed {\em ergodiscord}. As we show, this newly proposed quantifier faithfully captures nonclassicality in any bipartite quantum state, while being fundamentally distinct from the original quantum discord. Moreover, ergodiscord uncovers an intriguing phenomenon called `nonlocal energy locking', where a useful form of energy (i.e. work) gets locked in correlations of nonclassical states. We also show that a mixed nonclassical state can lock more work than the maximally entangled state of the corresponding system, establishing an interesting super-additivity phenomenon of nonlocal energy locking. The present work may inspire novel designs of quantum energy storage devices by utilizing nonclassical correlations in composite quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 複合量子系の非古典性は、アインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンの絡み合い、シュリンガーのステアリング、ベルの非局所性が最も有名である。 これらに加えて、量子不協和や仕事不足といった概念から証明されるように、絡み合った量子状態は非古典性を示すこともできる。 本研究では,多部量子状態における相関関係の量子性を探究するための一般的な枠組みを提案する。 合成系のサブシステムが共同あるいは独立に探索されるかどうかによって、観測可能な量に反映される異なるシグネチャを利用することにより、非古典性の操作的定量化器を導入し、これを「ergodiscord」と呼ぶ。 以下に示すように、この新たに提案された量子化器は、任意の二部量子状態における非古典性を忠実に捉え、元の量子不協和とは根本的に異なる。 さらに、エルゴディスコード(英語版)は「非局所エネルギーロック」と呼ばれる興味深い現象を発見し、そこでは有用なエネルギー(すなわち仕事)が非古典的な状態の相関に閉じ込められる。 また、混合非古典状態は対応する系の最大絡み合い状態よりも多くの作業がロックできることを示し、非局所エネルギーロックの興味深い超付加性現象を確立した。 本研究は、複合量子系における非古典的相関を利用して、量子エネルギー貯蔵装置の新たな設計を刺激する可能性がある。

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