論文の概要: Many-Body Fluctuation Theorems for Quantum Coherence and Correlation Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01602v1
• Date: Wed, 02 Jul 2025 11:10:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:23:00.165462
• Title: Many-Body Fluctuation Theorems for Quantum Coherence and Correlation Dynamics
• Title（参考訳）: 量子コヒーレンスと相関ダイナミクスのための多体ゆらぎ理論
• Authors: Kun Zhang, Mo-Yang Ni, Hai-Long Shi, Xiao-Hui Wang, Jin Wang,
• Abstract要約: 量子ゆらぎ定理を量子情報力学や多体系に拡張する。 準確率に拡張することで、多体コヒーレンスと量子相関の量子揺らぎ定理を導出する。 これらの発見は、非平衡量子情報力学の基盤となる統計構造を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.651470433850731
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fluctuation theorems establish exact relations for nonequilibrium dynamics, profoundly advancing the field of stochastic thermodynamics. In this Letter, we extend quantum fluctuation theorems beyond the traditional thermodynamic framework to quantum information dynamics and many-body systems, where both the system and the environment are multipartite without assuming any thermodynamic constraints. Based on the two-point measurement scheme and the classical probability, we establish the fluctuation theorem for the dynamics of many-body classical mutual information. By extending to quasiprobability, we derive quantum fluctuation theorems for many-body coherence and quantum correlations, presenting them in both integral and detailed forms. Our theoretical results are illustrated and verified using three-qubit examples, and feasible experimental verification protocols are proposed. These findings uncover the statistical structure underlying the nonequilibrium quantum information dynamics, providing fundamental insights and new tools for advancing quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ゆらぎ定理は非平衡力学の正確な関係を確立し、確率的熱力学の分野を深く前進させる。 このレターでは、従来の熱力学の枠組みを超えた量子ゆらぎ定理を、量子情報力学や多体系に拡張する。 2点測定スキームと古典的確率に基づいて、多体古典的相互情報の力学のゆらぎ定理を確立する。 準確率に拡張することで、多体コヒーレンスと量子相関の量子揺らぎ定理を導出し、それらを積分形式と詳細形式の両方で提示する。 提案手法は,3ビットの例を用いて理論的結果を示し,検証し,有望な実験検証プロトコルを提案する。 これらの発見は、非平衡量子情報力学の基盤となる統計構造を明らかにし、量子技術を進化させるための基本的な洞察と新しいツールを提供する。

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