論文の概要: Quantum batteries with K-regular graph generators: A no-go for quantum advantage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.22908v1
• Date: Sun, 28 Dec 2025 12:30:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.281984
• Title: Quantum batteries with K-regular graph generators: A no-go for quantum advantage
• Title（参考訳）: K正則グラフ生成器を用いた量子電池--量子優位のためのノーゴー
• Authors: Debkanta Ghosh, Tanoy Kanti Konar, Amit Kumar Pal, Aditi Sen De,
• Abstract要約: K-正則グラフに基づく量子電池の設計について検討する。 0正規グラフ電池は、充電時にシステムサイズと線形にスケールする抽出可能な作業を示す。
• 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: Regular graphs find broad applications ranging from quantum communication to quantum computation. Motivated by this, we investigate the design of a quantum battery based on a K-regular graph, where K denotes the number of edges incident on each vertex. We prove that a 0-regular graph battery exhibits extractable work that scales linearly with the system-size when charged using a K-regular graph. This linear scaling is shown to persist even when the charging is implemented via a collective K-regular charger with power-law decaying interactions. While no superlinear scaling is observed, the work output is found to improve systematically with increasing regularity K. Furthermore, by introducing the notion of the fraction of extractable work when only subsystems are accessible, we identify this fraction to be independent of system-size if the battery is prepared in the down-polarized product state. This independence breaks down when the battery is oriented along the x- and y-directions of the Bloch sphere.
• Abstract（参考訳）: 正規グラフは、量子通信から量子計算まで幅広い応用を見出す。 そこで,K-正則グラフに基づく量子電池の設計について検討し,各頂点に発生するエッジの数を表す。 K-正則グラフを用いた場合,0-正則グラフバッテリは,システムサイズと線形にスケールする抽出可能な作業を示す。 この線形スケーリングは、電力-負の減衰相互作用を持つ集合的なK-正則充電器によって電荷が実装された場合でも持続する。 さらに、サブシステムのみにアクセス可能な場合の抽出可能作業の分数の概念を導入することにより、電池がダウンポラライズされた製品状態に設定された場合、この分数をシステムサイズとは無関係に識別する。 この独立性は、バッテリがブロッホ球のx方向とy方向に沿って向き付けられたときに崩壊する。

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