論文の概要: Symmetry and Asymmetry in Bosonic Gaussian Systems: A Resource-Theoretic Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.25719v1
- Date: Wed, 29 Oct 2025 17:28:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-30 15:50:45.817333
- Title: Symmetry and Asymmetry in Bosonic Gaussian Systems: A Resource-Theoretic Framework
- Title(参考訳): ボソニックガウス系の対称性と非対称性:資源理論の枠組み
- Authors: Nikolaos Koukoulekidis, Iman Marvian,
- Abstract要約: このフレームワークでは自由な操作として機能するガウス対称性(共変)演算に着目する。
ガウス対称性反射力学の下では、非増加を続ける状態の引き込み可能な単調関数の族を同定する。
我々は、これらのモノトンが非ガウス対称性反射力学の下で一般に尊重されないことを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the interplay of symmetries and Gaussianity in bosonic systems, under closed and open dynamics, and develop a resource theory of Gaussian asymmetry. Specifically, we focus on Gaussian symmetry-respecting (covariant) operations, which serve as the free operations in this framework. We prove that any such operation can be realized via Gaussian Hamiltonians that respect the symmetry under consideration, coupled to an environment prepared in a symmetry-respecting pure Gaussian state. We further identify a family of tractable monotone functions of states that remain non-increasing under Gaussian symmetry-respecting dynamics, and are exactly conserved in closed systems. We demonstrate that these monotones are not generally respected under non-Gaussian symmetry-respecting dynamics. Along the way, we provide several technical results of independent interest to the quantum information and optics communities, including a new approach to the Stinespring dilation theorem, and an extension of Williamson's theorem for the simultaneous normal mode decomposition of Gaussian systems and conserved charges.
- Abstract(参考訳): ボゾン系における対称性とガウス性(英語版)の相互作用を、閉かつ開力学の下で研究し、ガウス非対称性の資源理論を開発する。
具体的には、このフレームワークのフリー操作として機能するガウス対称性(共変)演算に焦点を当てる。
このような操作は、考慮中の対称性を尊重するガウスハミルトニアン(英語版)を通して実現でき、対称性を尊重する純粋なガウス状態に準備された環境と結びつくことを証明している。
さらに、ガウス対称反射力学の下では増加しない状態の引き込み可能な単調関数の族を同定し、完全に閉系で保存する。
我々は、これらのモノトンが非ガウス対称性反射力学の下で一般に尊重されないことを示した。
その過程で、Stinespring Dilation theoremに対する新しいアプローチや、ガウス系と保存電荷の同時正規モード分解に対するウィリアムソンの定理の拡張など、量子情報や光学群に独立した関心を持ついくつかの技術的結果を提供する。
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