論文の概要: Maximum precision charging of multi-qubit quantum batteries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.12183v1
• Date: Sat, 17 Jan 2026 21:58:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.500202
• Title: Maximum precision charging of multi-qubit quantum batteries
• Title（参考訳）: 多ビット量子電池の最大充電精度
• Authors: Davide Rinaldi, Radim Filip, Dario Gerace, Giacomo Guarnieri,
• Abstract要約: 我々は、真の量子特徴と非ガウス性が、量子バッテリチャージプロセスにおいてこれらの3つの側面の長所を達成するための鍵となる要素であることを示す。 我々の研究は、量子非ガウス場状態を含むシーケンシャルプロトコルによる電池の充電が極めて高い性能を保証していると結論付けることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precision, robustness, and efficiency are crucial aspects in the design of quantum technologies. Here, we show how genuine quantum features, together with non-Gaussianity, can be the key elements to achieve the best of these three aspects during a quantum battery-charging process. Taking inspiration from a light-matter interaction paradigm, i.e., the Jaynes-Cummings model, we employ the Full Counting Statistics to study the stochastic exchanges of energy between an entire stack of qubits and a single-mode electromagnetic field (or mechanical oscillator). Our study allows to conclude that charging the battery through a sequential protocol involving a quantum non-Gaussian field state guarantees extremely high-performances in the charging process, whose precision is maximized even under sub-optimal operating conditions. These results highlight the potential of non-Gaussian quantum state charging to achieve a robust quantum precision advantage over Gaussian states of the field by suppressing detrimental quantum fluctuations, thus making it suitable to ultimate tasks for which a significant degree of accuracy is required.
• Abstract（参考訳）: 精度、堅牢性、効率性は量子技術の設計において重要な側面である。 ここでは、真の量子特徴と非ガウス性が、量子バッテリチャージプロセスにおいてこれらの3つの側面の長所を達成するための鍵となる要素であることを示す。 光-物質相互作用のパラダイム、すなわちJaynes-Cummingsモデルからインスピレーションを得て、我々は全数統計学を用いて、キュービットのスタック全体と単一モード電磁場(または機械振動子)の間のエネルギーの確率的交換を研究する。 本研究は、量子非ガウス場状態を含むシーケンシャルプロトコルによる電池の充電が、準最適動作条件下においても精度が最大となる充電プロセスにおいて、極めて高い性能を保証することを結論付ける。 これらの結果は、非ガウス量子状態帯電の可能性を強調し、有害な量子ゆらぎを抑えることにより、場のガウス状態に対して堅牢な量子精度の優位性を達成する。

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