論文の概要: The entropic coherence is a necessary resource for non-energy preserving gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01515v1
• Date: Mon, 01 Sep 2025 14:35:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.736432
• Title: The entropic coherence is a necessary resource for non-energy preserving gates
• Title（参考訳）: エントロピックコヒーレンスは非エネルギー保存ゲートに必要な資源である
• Authors: Riccardo Castellano, Vasco Cavina, Marti Perarnau-Llobet, Vittorio Giovannetti, Pavel Sekatski,
• Abstract要約: 本研究では, 外部電池Bとのエネルギー保存相互作用により, 有限次元システムS上に非エネルギー保存ゲートを実装する作業について考察する。 バッテリーのエントロピー的コヒーレンスが,この作業に必要な資源であることを証明する。 これらの境界は、以前文献で確立された普遍的境界よりも強いことが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6524460254566904
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider the task of implementing non-energy preserving gates (NEPG) on a finite-dimensional system S via an energy-preserving interaction with an external battery B. We prove that the entropic coherence of the battery (an instance of the relative entropy of resource) is a necessary resource for this task, and find a lower bound on its minimum amount that has to be present in the battery to be able to implement NEPGs with a fixed desired precision. An immediate corollary is that any finite-dimensional battery is doomed to a certain minimal error in the gate implementation task. Moreover, under assumptions on the density of energy levels in the battery Hamiltonian, our main results imply additional lower bounds on the minimal amount of energy and quantum Fisher information required to implement any gate. We show that these bounds can be stronger than the universal bounds previously established in the literature.
• Abstract（参考訳）: 我々は、外部電池Bとのエネルギー保存相互作用を通じて、有限次元システムSに非エネルギー保存ゲート(NEPG)を実装するタスクを検討する。我々は、バッテリー(リソースの相対エントロピーの例)のエントロピーコヒーレンスが、このタスクに必要なリソースであることを証明し、所望の精度でNEPGを実装できるためには、電池に必要となる最小限の量に基づいて低いバウンダリを求める。 直近の結論として、有限次元電池はゲート実装タスクにおいて最小限の誤差を負う。 さらに、バッテリ・ハミルトニアンのエネルギー準位の密度を仮定すると、我々の主な結果は、任意のゲートを実装するために必要な最小のエネルギー量と量子フィッシャー情報について、より低い境界を示唆している。 これらの境界は、以前文献で確立された普遍的境界よりも強いことが示される。

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