論文の概要: Quantum Coherence as a Thermodynamic Resource Beyond the Classical Uncertainty Bound

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20873v1
• Date: Thu, 23 Oct 2025 10:01:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 09:00:15.278919
• Title: Quantum Coherence as a Thermodynamic Resource Beyond the Classical Uncertainty Bound
• Title（参考訳）: 古典的不確実性境界を超える熱力学的資源としての量子コヒーレンス
• Authors: Shanhe Su, Cong Fu, Ousi Pan, Shihao Xia, Fei Liu, Jincan Chen,
• Abstract要約: 量子コヒーレンスと熱力学的不確実性関係を明示的に関連付ける一般的な理論的枠組みが導入された。 コヒーレンスに敏感な尺度を定義することにより、量子効果はエントロピー生成と現在の変動の間の古典的なトレードオフを緩和することができることを示した。 結果は、真の熱力学資源として量子コヒーレンスを確立し、古典的および量子的アプローチと非平衡熱力学を結びつける統一的な視点を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.113240421873188
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The precision of nonequilibrium thermodynamic systems is fundamentally limited, yet how quantum coherence shapes these limits remains largely unexplored. A general theoretical framework is introduced that explicitly links quantum coherence to thermodynamic uncertainty relations. By defining a coherence-sensitive measure, it is shown that quantum effects can relax the classical trade-off between the entropy production and the current fluctuations, enabling the precision beyond classical bounds. Application to a three-level quantum maser illustrates the framework in a concrete setting. These results establish quantum coherence as a genuine thermodynamic resource and provide a unified perspective connecting classical and quantum approaches to nonequilibrium thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: 非平衡熱力学系の精度は基本的に制限されているが、量子コヒーレンスがどのようにこれらの限界を形作るかはほとんど解明されていない。 量子コヒーレンスと熱力学的不確実性関係を明示的に関連付ける一般的な理論的枠組みが導入された。 コヒーレンスに敏感な測度を定義することにより、量子効果はエントロピー生成と現在のゆらぎの間の古典的なトレードオフを緩和し、古典的な境界を超えた精度を実現することができることを示した。 3レベル量子メーザへの応用は、具体的な設定でフレームワークを例証する。 これらの結果は、真の熱力学資源として量子コヒーレンスを確立し、古典的および量子的アプローチと非平衡熱力学を結びつける統一的な視点を提供する。

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