論文の概要: Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Introducing Ergotropy as a Measure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04993v1
• Date: Fri, 9 Aug 2024 10:57:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-12 15:56:59.551732
• Title: Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Introducing Ergotropy as a Measure
• Title（参考訳）: エルゴード海峡における非マルコビアン性の探索--エルゴートピーを指標として
• Authors: Ritam Basu, Anish Chakraborty, Himanshu Badhani, Mir Alimuddin, Samyadeb Bhattacharya,
• Abstract要約: 特異な不動点を持つ量子演算の一般集合を特徴づける。 これらの量子エルゴードチャネルは量子エルゴードチャネルと呼ばれる。 固定点が受動状態である場合、与えられた瞬間にエルゴトロピー減少チャネルであることが判明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we characterise a general set of quantum operations which possess a singular fixed point. These channels are dubbed as quantum ergodic channels. We have constructed Lindblad-type master equations for such channels for arbitrary dimensions. We also characterise the aspect of non-Markovianity for such a general class of channels. Interestingly, if the fixed point is considered a passive state, it turns out to be an ergotropy-decreasing channel at a given instant. The formalism of ergotropy is widely used in quantum batteries, where it quantifies how effectively a quantum battery can be used as an energy source under unitary evolution only. Our investigation explores how the usefulness of a quantum battery, or the ergotropy of a system, varies under ergodic dynamics. We observed that, while ergotropy always decreases in a Markovian process, it fluctuates under non-Markovian ergodic dynamics. This ergotropy backflow in the non-Markovian process makes it a potential candidate for measuring non-Markovianity. Consequently, this study enhances our understanding of quantum battery evolution in open dynamics and paves the way for more efficient quantum technology.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、特異な不動点を持つ量子演算の一般集合を特徴づける。 これらのチャネルは量子エルゴードチャネルと呼ばれる。 我々は任意の次元のチャネルに対してリンドブラッド型マスター方程式を構築した。 また、そのような一般的なチャネルのクラスに対して、非マルコビアン性(英語版)の側面を特徴づける。 興味深いことに、固定点が受動的状態であるなら、ある瞬間にエルゴトロピー減少チャネルであることが分かる。 エルゴトロピーの定式化は、量子電池において広く使われており、量子電池がユニタリ進化のみのエネルギー源としてどれだけ効果的に使用できるかを定量化している。 本研究は, 量子電池の有用性, あるいはシステムのエルゴトロピーがエルゴディック力学の下でどのように変化するかを検討する。 エルゴトロピーは常にマルコフ過程において減少するが、非マルコフエルゴディック力学の下では変動する。 非マルコフ過程におけるこのエルゴトロピー逆流は、非マルコフ性を測定する潜在的候補となる。 その結果、オープンダイナミクスにおける量子バッテリ進化の理解を深め、より効率的な量子技術への道を開いた。

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