論文の概要: Extracting energy via bosonic Gaussian operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21748v1
• Date: Thu, 27 Mar 2025 17:56:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-28 12:51:57.391458
• Title: Extracting energy via bosonic Gaussian operations
• Title（参考訳）: ボソニックガウス演算によるエネルギーの抽出
• Authors: Frank Ernesto Quintela Rodriguez, Francesco Anna Mele, Salvatore Francesco Emanuele Oliviero, Vittorio Giovannetti, Ludovico Lami, Vasco Cavina,
• Abstract要約: 二次ハミルトニアンが支配するボソニック系から抽出できる最大エネルギーの式を見つける。 この式は、標準エルゴトロピーの有名な固有値ベースの式に似ているが、代わりにシンプレクティック固有値を用いて定式化される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.178224056793454
• License:
• Abstract: Quantum thermodynamics is often formulated as a theory with constrained access to operations and resources. In this manuscript, we find a closed formula for the Gaussian ergotropy, i.e. the maximum energy that can be extracted from bosonic systems governed by quadratic Hamiltonians by means of Gaussian unitaries only. This formula resembles the well-known eigenvalue-based expression for the standard ergotropy, but is instead formulated using symplectic eigenvalues. We further prove that the Gaussian ergotropy is additive, indicating that the multiple-copy scenario does not benefit from Gaussian entangling operations. Extending our analysis to the relationship between ergotropic and entropic functions, we establish bounds linking entropic measures of Gaussianity to extractable work. Finally, we generalise our framework to open systems by studying the optimal state preparation that minimises the energy output in a Gaussian channel.
• Abstract（参考訳）: 量子熱力学は、しばしば操作や資源へのアクセスが制限された理論として定式化される。 この写本では、ガウスのエルゴトロピーの閉公式、すなわちガウスのユニタリのみを用いて二次ハミルトニアンによって支配されるボゾン系から抽出できる最大エネルギーを求める。 この式は、標準エルゴトロピーの有名な固有値ベースの式に似ているが、代わりにシンプレクティック固有値を用いて定式化される。 さらに、ガウスのエルゴトロピーが加法であることを証明し、複数コピーのシナリオはガウスの絡み合う操作の恩恵を受けないことを示す。 エルゴトロピック関数とエントロピック関数の関係に解析を拡張し、ガウスのエントロピック測度を抽出可能な作業にリンクする境界を確立する。 最後に,ガウス流路におけるエネルギー出力を最小化する最適状態準備について検討することにより,我々の枠組みを開放系に一般化する。

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