論文の概要: Universal Characterization of Quantum Vacuum Measurement Engines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.03706v1
• Date: Tue, 03 Feb 2026 16:27:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-04 18:37:15.573678
• Title: Universal Characterization of Quantum Vacuum Measurement Engines
• Title（参考訳）: 量子真空測定エンジンの普遍的評価
• Authors: Robert Czupryniak, Bibek Bhandari, Paolo Andrea Erdman, Andrew N Jordan,
• Abstract要約: 量子真空曲げ関数(QVBF)を導入して量子真空測定エンジンの理論を開発する。 作業と効率を含むすべての熱力学的観測物は、QVBFで符号化された地中エネルギー景観の形状によってのみ支配されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum measurements can inject energy into quantum systems, enabling engines whose operation is powered entirely by measurements. We develop a general theory of quantum vacuum measurement engines by introducing the quantum vacuum bending function (QVBF), a quantity that characterizes the lowering of the ground-state energy due to interactions. We show that all thermodynamic observables, including work and efficiency, are governed solely by the shape of the ground-state energy landscape encoded in the QVBF, regardless of microscopic details. We further demonstrate that work fluctuations are defined by the curvature of QVBF modulated by a model-dependent quantity, and are constrained by a generalized quantum fluctuation relation that involves the interplay between quantum Fisher information and the ground-state energy landscape. Exactly solvable models and numerical simulations of single and many-body systems confirm the theory and illustrate how the QVBF alone determines the performance of quantum vacuum measurement engines.
• Abstract（参考訳）: 量子測定は、量子システムにエネルギーを注入することができ、完全に測定によって駆動されるエンジンを可能にする。 相互作用による基底状態エネルギーの低下を特徴付ける量子真空曲げ関数(QVBF)を導入することで、量子真空測定エンジンの一般的な理論を開発する。 作業と効率を含むすべての熱力学的観測物は、微視的詳細に関係なく、QVBFで符号化された地中エネルギー景観の形状によってのみ管理されていることを示す。 さらに、作業のゆらぎはモデル依存量で変調されたQVBFの曲率によって定義され、量子フィッシャー情報と地上エネルギーのランドスケープとの相互作用を含む一般化された量子ゆらぎ関係によって制約されることを示す。 単体および多体系の厳密に解決可能なモデルと数値シミュレーションは、この理論を確認し、QVBFが量子真空測定エンジンの性能をどのように決定するかを説明する。

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