論文の概要: Quantum thermodynamics of Gross-Pitaevskii qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.12599v1
• Date: Tue, 14 Oct 2025 14:52:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-15 19:02:32.358945
• Title: Quantum thermodynamics of Gross-Pitaevskii qubits
• Title（参考訳）: Gross-Pitaevskii量子ビットの量子熱力学
• Authors: Sebastian Deffner,
• Abstract要約: 非線形量子ビットで動作する量子オットーエンジンは線形エンジンよりも著しく優れていることを示す。 興味深いことに、非線形力学は相関した複雑な量子多体系の効果的な記述と考えることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: What are the resources that can be leveraged for a thermodynamic device to exhibit genuine quantum advantage? Typically, the answer to this question is sought in quantum correlations. In the present work, we show that quantum Otto engines that operate with nonlinear qubits significantly outperform linear engines. To this end, we develop a comprehensive thermodynamic description of nonlinear qubits starting with identifying the proper thermodynamic equilibrium state. We then show that for ideal cycles as well as at maximum power the efficiency of the nonlinear engine is significantly higher. Interestingly, nonlinear dynamics can be thought of as an effective description of a correlated, complex quantum many body system. Hence, our findings corroborate common wisdom, while at the same time propose a new design of more efficient quantum engines.
• Abstract（参考訳）: 真の量子優位性を示すために、熱力学デバイスに活用できるリソースは何か? 典型的には、この問題に対する答えは量子相関で求められている。 本研究は,非線形量子ビットで動作する量子オットーエンジンが線形エンジンを著しく上回ることを示す。 この目的のために, 固有熱力学平衡状態の同定から始まる非線形量子ビットの包括的熱力学記述を開発する。 次に, 理想サイクルと最大出力では, 非線形エンジンの効率が著しく高いことを示す。 興味深いことに、非線形力学は相関した複雑な量子多体系の効果的な記述と考えることができる。 したがって、我々の発見は共通の知恵を裏付けると同時に、より効率的な量子エンジンの新しい設計を提案する。

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