論文の概要: Bridging the daemonic gap en route to charge multi-mode batteries via a single auxiliary
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07243v1
- Date: Mon, 10 Nov 2025 15:58:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:45.350127
- Title: Bridging the daemonic gap en route to charge multi-mode batteries via a single auxiliary
- Title（参考訳）: 単体補助による多モード電池充電への道中におけるデーモンギャップのブリッジ
- Authors: Chandrima B. Pushpan, Amit Kumar Pal,
- Abstract要約: まず, 電池を補助充電器でまとめて時間発展させることにより, 量子電池を充電しながら, デーモン的優位性を利用することが可能であることを示す。
蓄電池設計を多モード共振器バッテリとキューディット充電器に拡張し、二重モードバッテリとクァトリット充電器の充電サイクルを繰り返すことが、集合バッテリの個別モードを同時に充電するために重要であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that harnessing daemonic advantage is possible while charging a quantum battery by first time-evolving the battery collectively with an auxiliary charger, followed by an energy extraction via tracing out the charger. We define the difference between the minimum daemonic ergotropy and the maximum ergotropy of the battery as the daemonic gap at the time where the ergotropy of the battery is maximum. Considering a harmonic mode as the battery and a qubit as the auxiliary charger interacting via Jaynes-Cummings interaction, we show that the daemonic gap can be closed for specific initial passive states of the battery, including the ground state, truncated mixtures of low-lying states, and canonical thermal states. We further define the daemonic band as the difference between the maximum and the minimum daemonic ergotropy, and show that starting from the ground state of the single-mode battery, the daemonic band collapses. We also show that achieving a complete charging, along with accessing the full daemonic band, is possible for the single-mode battery using all of the other initial states by repeating the charging cycle and maximizing ergotropy in every round. We extend the battery-charger design to a multi-mode resonator battery and a qudit charger, and demonstrate, for a double-mode battery and a qutrit charger, that repeating the charging cycle is vital for simultaneously charging individual modes of the collective battery.
- Abstract（参考訳）: 電池を補助充電器で一括して時間発展させ, 充電器の追跡によるエネルギー抽出を行うことにより, 量子電池を充電しながら, デーモン的優位性を利用することが可能であることを示す。
電池のエルゴトロピーの最大値が最大値である場合に,最小値のエルゴトロピーと最大値のエルゴトロピーとの差をデーモンギャップとして定義する。
電池としてのハーモニックモードと、Jaynes-Cummings相互作用を介して相互作用する補助充電器としてのキュービットを考慮すると、基底状態、低層状態の混在、正準熱状態を含む、電池の特定の初期受動状態に対してデーモンギャップを閉じることができることを示す。
さらに、デーモンバンドを最大と最小のエゴトロピーの差として定義し、単モード電池の基底状態から始めると、デーモンバンドが崩壊することを示す。
また,充電サイクルを繰り返し,各ラウンドのエルゴトロピーを最大化することにより,すべての初期状態を用いて単一モードのバッテリに完全充電を施すことが可能であることを示す。
蓄電池設計を多モード共振器バッテリとキューディット充電器に拡張し、二重モードバッテリとクァトリット充電器の充電サイクルを繰り返すことが、集合バッテリの個別モードを同時に充電するために重要であることを示す。
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