論文の概要: Collective dynamics versus entanglement in quantum battery performance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.03119v1
- Date: Tue, 06 Jan 2026 15:48:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-07 17:02:12.999058
- Title: Collective dynamics versus entanglement in quantum battery performance
- Title（参考訳）: 量子電池性能における集団動力学と絡み合い
- Authors: Rohit Kumar Shukla, Sunil K. Mishra, Ujjwal Sen,
- Abstract要約: 保存エネルギーと瞬時充電能力の改善は、真の量子相関やコヒーレントな集団動力学から生じるかを検討する。
異なるバッテリチャージャー構成により、強い量子相関が構築される前に、瞬時電力がピークとなる一貫した時間順序付けが見つかる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Identifying the physical origin of enhanced charging performance in many-body quantum batteries is a key challenge in quantum thermodynamics. We investigate whether improvements in stored energy and instantaneous charging power arise from genuine quantum correlations or from coherent collective dynamics that are not intrinsically quantum. We compare the time evolution of energetic quantities with a hierarchy of information-theoretic measures probing bipartite, tripartite, and further-partite correlations. Across different battery charger configurations, we find a consistent temporal ordering in which the instantaneous power peaks before the buildup of strong quantum correlations, indicating that peak charging is dominated by coherent transport, while entanglement and scrambling develop at later times. Furthermore, charging protocols based on k local interactions are examined under both unconstrained and norm-constrained (fair) settings, enabling a clear distinction between classical scaling effects and genuine collective enhancements. Increasing the interaction order or the participation number does not automatically translate into higher charging power. Instead, the performance is primarily dictated by how many particles actually become mutually correlated and contribute to entanglement. Fully collective interactions provide a genuine advantage because all particles participate coherently, whereas partially extended interaction schemes fail to monotonically increase the number of effectively interacting particles, and therefore do not guarantee improved charging efficiency.
- Abstract（参考訳）: 多体量子電池における帯電性能向上の物理的起源を明らかにすることは、量子熱力学における重要な課題である。
保存エネルギーと瞬時充電能力の改善は、真の量子相関や、本質的に量子ではないコヒーレントな集団力学から生じるかを検討する。
我々は,エネルギー量の時間的進化と,二分詞,三分詞,さらに三分詞の相関関係を示す情報理論尺度の階層構造を比較した。
電池充電器の異なる構成では、強い量子相関が構築される前に瞬時電力がピークとなる一貫した時間順序が得られ、ピークチャージはコヒーレントな輸送に支配され、絡み合いや揺らぎは後から進行することを示す。
さらに、k個の局所的相互作用に基づく充電プロトコルを、非拘束的および非拘束的(フェア)な設定の両方で検討し、古典的スケーリング効果と真の集合的拡張の明確な区別を可能にする。
相互作用順序や参加数の増加は、自動的により高い充電電力に変換されない。
代わりに、その性能は、実際に何個の粒子が相互に相関し、絡み合いに寄与するかによって決定される。
すべての粒子がコヒーレントに結合するのに対して、部分的に拡張された相互作用スキームは効果的に相互作用する粒子の数を単調に増加させることができず、したがって充電効率の向上を保証できないため、完全な集合的相互作用は真に有利である。
関連論文リスト
- Signatures of coherent energy transfer and exciton delocalization in time-resolved optical cross correlations [45.88028371034407]
我々は,光二階相互相関がドナー・アクセプター光ハーベスティングユニットの量子特性をいかに観測するかを考察する。
我々の研究は、強度量子交差相関の測定が生物物理発光体の量子的挙動の顕著なシグネチャを与えるという考え方を強化した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-19T16:19:25Z) - Super-Extensive Charging Power in the Absence of Global Operations [0.46305101152106515]
超過大な電力スケーリングは、相互作用エネルギー分布がますます一様になるときにのみ可能であることを示す。
本研究は,直接チャージプロトコルにおける量子優位性に必要な資源として,gの集約性を確立した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-30T08:56:14Z) - Collective charging of an organic quantum battery [14.15049744473495]
本研究では,1次元分子集合体と結合した単一モード空洞からなる量子電池(QB)の集合電荷について検討した。
固定$N$とエキシトン-キャビティ結合には、最大蓄積エネルギー密度と最大充電電力密度がそれぞれの最大値に達する最適なエクシトン-エクシトン相互作用が存在する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-01T06:21:40Z) - Reliable quantum advantage in quantum battery charging [0.0]
エネルギー変動は充電効率に大きな影響を及ぼす。
本研究では,フライングキュービットが単一モード光キャビティとコヒーレントに相互作用するモデルについて検討する。
真に量子的な非ガウスのフォック状態で後者を準備することは、決定的かつ(原理上)測定可能な優位性をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-19T19:11:50Z) - Floquet driven long-range interactions induce super-extensive scaling in quantum batteries [0.0]
フロッケ駆動に伴う長距離(LR)相互作用は、量子電池の性能を向上させることができる。
本研究では, 瞬時電力の低限界である最大平均電力が, システムサイズで超過大なスケーリングを実現することを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-01T18:10:59Z) - Expressibility, entangling power and quantum average causal effect for causally indefinite circuits [37.69303106863453]
パラメータ化量子回路を定値かつ不定値の因果順序で実装する。
そのうちの1つは表現可能性であり、与えられた量子回路がヒルベルト空間全体にいかに均一に到達できるかを測定する。
量子平均因果効果と絡み合う力の相関関係を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-13T13:53:02Z) - Quantum enhancement of a single quantum battery by repeated interactions
with large spins [0.0]
多原子スピンとの繰り返し相互作用による単一量子電池のコヒーレント充電について検討する。
初期空のバッテリの場合、平均励起数の解析結果、したがって短時間の充電電力を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-26T08:12:17Z) - Correlations and energy in mediated dynamics [50.220421906597416]
同じエネルギー制約の下で相互作用する2つの主系を最大限に絡めるのに必要な時間について検討する。
直接相互作用は、主系を絡める最速の方法を提供することが証明されているが、同じ速さで媒介する力学が存在することが判明した。
最後のメッセージは、相関はエネルギーを節約し、主系の最大の絡み合いが最初に相関したメディエーターと同じ速さで得られる場合、余分なエネルギーを供給する必要があるということである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-30T14:49:08Z) - Fractional Quantum Zeno Effect Emerging from Non-Hermitian Physics [12.706932285002544]
我々は、分数量子Zeno(FQZ)効果とFQZ誘起光子アンチバンチングの量子非エルミタン現象を予測する。
FQZにより誘起される強い光子反バンチングは、弱い非線形性であっても駆動エミッタの定常状態にある。
注目すべきことに、古典的なアナログを持たない光子の準ポアソニアン量子統計は、非ハーミティティの主要な役割に由来する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-07T17:41:24Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。