論文の概要: Daemonic ergotropy of Gaussian quantum states and the role of measurement-induced purification via general-dyne detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22288v1
• Date: Fri, 27 Jun 2025 15:02:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-30 21:12:23.246247
• Title: Daemonic ergotropy of Gaussian quantum states and the role of measurement-induced purification via general-dyne detection
• Title（参考訳）: ガウス量子状態のデーモン的エルゴトロピーと一般ダイン検出による測定誘起浄化の役割
• Authors: K. H. Kua, Alessio Serafini, Marco G. Genoni,
• Abstract要約: 量子系において、ユニタリ演算によって抽出可能な最大作業はデーモンエルゴトロピーと呼ばれる。 単モードガウス状態の場合、エルゴトロピーは州のエネルギーと純度にのみ依存することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: According to the Maxwell demon paradigm, additional work can be extracted from a classical or quantum system by exploiting information obtained through measurements on a correlated ancillary system. In the quantum setting, the maximum work extractable via unitary operations in such measurement-assisted protocols is referred to as daemonic ergotropy. In this work, we explore this concept in the context of continuous-variable quantum systems, focusing on Gaussian states and general-dyne (Gaussian) measurements. We derive a general expression for the daemonic ergotropy and examine two key scenarios: (i) bipartite Gaussian states where a general-dyne measurement is performed on one of the two parties, and (ii) open Gaussian quantum systems under continuous general-dyne monitoring of the environment. Remarkably, we show that for single-mode Gaussian states, the ergotropy depends solely on the state's energy and purity. This enables us to express the daemonic ergotropy as a simple function of the unconditional energy and the purity of the conditional states, revealing that enhanced daemonic work extraction is directly linked to measurement-induced purification. We illustrate our findings through two paradigmatic examples: extracting daemonic work from a two-mode squeezed thermal state and from a continuously monitored optical parametric oscillator. In both case we identify the optimal general-dyne strategies that maximize the conditional purity and, in turn, the daemonic ergotropy.
• Abstract（参考訳）: マクスウェル・デーモン・パラダイム(英語版)によれば、相関系における測定によって得られた情報を活用することにより、古典的または量子的システムから追加の作業が抽出できる。 量子環境では、そのような測定支援プロトコルにおけるユニタリ演算によって抽出可能な最大作業は、デーモンエルゴトロピーと呼ばれる。 本研究では、連続変数量子系の文脈でこの概念を探求し、ガウス状態と一般ダイン(ガウス)の測定に焦点をあてる。 デーモン的エルゴトロピーの一般的な表現を導き,2つの主要なシナリオについて検討する。 一 両締約国のうちの1つに日陰測定を行う二分国ガウシアン状態 (II)環境の連続的な一般次元監視の下でガウス量子系を開く。 注目すべきことに、単一モードのガウス状態の場合、エルゴトロピーは州のエネルギーと純度にのみ依存する。 これにより、非条件エネルギーの単純な関数と条件状態の純度としてデーモンのエルゴトロピーを表現し、拡張されたデイモンの作業抽出が測定によって引き起こされる浄化に直接関連していることを明らかにする。 本稿では,2モードの加圧熱状態からデーモンワークを抽出し,連続監視光パラメトリック発振器からダモンワークを抽出した。 いずれの場合も、条件の純度を最大化する最適のジェネラル・ダイン戦略と、デーモン的エルゴトロピーを識別する。

関連論文リスト

• Thermodynamic Signatures of Gaussian Entanglement Beyond Entropy [0.0]
  両極端ガウス状態における絡み検出のためのエントロピーフリー基準を導入する。 我々は解析をある種の非ガウス状態にまで拡張し、量子相関の類似エネルギーに基づくシグネチャを観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-30T13:43:36Z)
• Measurement-Induced Transmon Ionization [69.65384453064829]
  トランスモンイオン化の起源の物理像を提供する包括的枠組みを開発する。 この枠組みは、トランスモンイオン化に関与する多光子共鳴を同定する。 また、イオン化のための光子数閾値の数値推定を効率的に計算することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-09T18:46:50Z)
• Gaussian Entanglement Measure: Applications to Multipartite Entanglement of Graph States and Bosonic Field Theory [50.24983453990065]
  フービニ・スタディ計量に基づく絡み合い尺度は、Cocchiarellaと同僚によって最近導入された。 本稿では,多モードガウス状態に対する幾何絡み合いの一般化であるガウスエンタングルメント尺度(GEM)を提案する。 自由度の高い系に対する計算可能な多部絡み合わせ測度を提供することにより、自由なボゾン場理論の洞察を得るために、我々の定義が利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-31T15:50:50Z)
• Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
  本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。 従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z)
• Daemonic ergotropy in continuously-monitored open quantum batteries [0.0]
  デーモンエルゴトロピーは、量子状態におけるこの仕事の抽出強化を適切に記述し、定量化するために導入されます。 対応するデーモン的エルゴトロピーは、エルゴトロピーと対応する非条件状態のエネルギーの間に値を取ることを示す。 上界は、初期純状態と環境に対する完全に効率的な射影測定を仮定することで達成される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-23T19:04:47Z)
• Page curves and typical entanglement in linear optics [0.0]
  ランダムな線形光ユニタリにより進化した一組の圧縮モード内での絡み合いについて検討する。 我々はR'enyi-2エントロピーで測定されたエンタングルメントの典型性について様々な結果を示す。 我々の主目的は、平均とエントロピーの分散によって従う対称性特性を利用して、ユニタリ平均化を劇的に単純化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-14T18:00:03Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。