論文の概要: Non-unique decompositions of mixed states and deterministic energy transfers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.04235v1
• Date: Thu, 04 Sep 2025 14:10:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-12 14:04:33.960842
• Title: Non-unique decompositions of mixed states and deterministic energy transfers
• Title（参考訳）: 混合状態の非特異分解と決定論的エネルギー移動
• Authors: Zihan Wang, Fei Meng, Oscar Dahlsten,
• Abstract要約: 混合状態は一般に、量子論において非特異な分解を純粋状態に分解する。 本稿では, 決定論的エネルギー収穫を構成するエネルギー移動について考察する。 固定された$|alpha|$ のコヒーレントな EM モード状態の集合は、決定論的エネルギー移動を共同で達成し、それらの状態のすべての混合と重ね合わせを含むことができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.772623439377744
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We investigate the impact of non-unique decompositions of mixed states on energy transfer. Mixed states generally have non-unique decompositions into pure states in quantum theory and, by definition, in other non-classical probabilistic theories. We consider energy transfers constituting deterministic energy harvesting, wherein the source transfers energy to the harvester but not entropy. We use the possibility of non-unique decompositions to derive that if source states in a set jointly lead to deterministic energy harvesting for the given harvesting system and interaction, then that set can be expanded to include both mixtures and superpositions of the original states in the set. As a paradigmatic example, we model the source as an EM mode transferring energy to a 2-level system harvester via the Jaynes-Cummings model. We show that the set of coherent EM mode states with fixed $|\alpha|$ that jointly achieve deterministic energy transfer can be expanded to include all mixtures and superpositions of those states. More generally, the results link the defining feature of a non-classical probability theory with the ability to achieve energy transfer without entropy transfer.
• Abstract（参考訳）: 混合状態の非特異分解がエネルギー伝達に与える影響について検討する。 混合状態は一般に、量子論および定義によって他の古典的でない確率論において純粋状態への非特異分解を持つ。 本稿では, 決定論的エネルギー収穫を構成するエネルギー移動について考察する。 集合中のソース状態が与えられた収穫系と相互作用に対する決定論的エネルギー収穫に共同して導かれる場合、その集合は元の状態の混合と重ね合わせの両方を含むように拡張できる。 パラダイム的な例として、ジェイン・カミングスモデルを用いて2レベルシステム収穫機にエネルギーを伝達するEMモードとしてソースをモデル化する。 固定された$|\alpha|$ のコヒーレントな EM モード状態の集合は、決定論的エネルギー移動を共同で達成し、それらの状態のすべての混合と重ね合わせを含むことができることを示す。 より一般に、結果は非古典的確率論の定義的特徴とエントロピー変換なしでエネルギー移動を達成する能力とを結びつけている。

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