論文の概要: Quantum Energy Teleportation under Equilibrium and Nonequilibrium Environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01518v1
• Date: Mon, 03 Nov 2025 12:28:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 16:37:27.257746
• Title: Quantum Energy Teleportation under Equilibrium and Nonequilibrium Environments
• Title（参考訳）: 平衡・非平衡環境下における量子エネルギーテレポーテーション
• Authors: Xiaokun Yan, Kun Zhang, Jin Wang,
• Abstract要約: 量子エネルギーテレポーテーション(QET)は、量子資源を利用するキャリアフリーエネルギー転送を可能にする。 平衡あるいは非平衡貯水池に結合した2量子系におけるQET性能について検討した。 混合状態のエネルギー出力は、しばしば最も人口の多い固有状態のエネルギー出力に従う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.771711255026975
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum energy teleportation (QET), implemented via local operations and classical communication, enables carrier-free energy transfer by exploiting quantum resources. While QET has been extensively studied theoretically and validated experimentally in various quantum platforms, enhancing energy output for mixed initial states, as the system inevitably interacts with environments, remains a significant challenge. In this work, we study QET performance in a two-qubit system coupled to equilibrium or nonequilibrium reservoirs. We derive an analytical expression for the energy output in terms of the system Hamiltonian eigenstates, enabling analysis of energy output for mixed states. Using the Redfield master equation, we systematically examine the effects of qubit detuning, nonequilibrium temperature difference, and nonequilibrium chemical potential difference on the energy output. We find that the energy output for mixed states often follows that of the eigenstate with the highest population, and that nonequilibrium environments can enhance the energy output in certain parameter regimes.
• Abstract（参考訳）: 量子エネルギーテレポーテーション (Quantum Energy Teleportation, QET) は、ローカルな操作と古典的な通信によって実装され、量子資源を活用することでキャリアフリーなエネルギー転送を可能にする。 QETは様々な量子プラットフォームで理論的に研究され、実験的に検証されてきたが、システムが環境と必然的に相互作用するため、混合初期状態のエネルギー出力を高めることは大きな課題である。 本研究では,平衡貯水池と非平衡貯水池に結合した2量子系におけるQET性能について検討した。 我々は、ハミルトニアン固有状態系のエネルギー出力の解析式を導出し、混合状態のエネルギー出力の解析を可能にする。 レッドフィールド・マスター方程式を用いて, 量子ビットデチューニング, 非平衡温度差, 非平衡化学電位差がエネルギー出力に及ぼす影響を系統的に検討した。 混合状態のエネルギー出力は、しばしば、最も人口の多い固有状態のエネルギーに追従し、非平衡環境は特定のパラメーター状態におけるエネルギー出力を高めることができる。

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