論文の概要: Does fermionic entanglement always outperform bosonic entanglement in dilaton black hole?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.08205v1
• Date: Mon, 09 Feb 2026 02:08:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-10 20:26:25.025612
• Title: Does fermionic entanglement always outperform bosonic entanglement in dilaton black hole?
• Title（参考訳）: フェルミオンの絡み合いは常にディラトンブラックホールのボソニック絡み合いより優れているか?
• Authors: Wen-Mei Li, Jianbo Lu, Shu-Min Wu,
• Abstract要約: 伝統的にフェルミオンの絡み合いは一般に相対論的な枠組みにおいてボゾンの絡み合いよりも優れていると考えられている。 重力モードと重力モードと非重力モードとの量子絡み合いは、ダイラトンブラックホールの存在下でのフェルミオン場よりもボゾン場の方が弱いことが判明した。 本研究は、新しい視点から、ボゾン場とフェルミオン場の量子絡み合いの内在的関係を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.245726716997432
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: It has traditionally been believed that fermionic entanglement generally outperforms bosonic entanglement in relativistic frameworks, and that bosonic entanglement experiences sudden death in extreme gravitational environments. In this study, we analyze the genuine N-partite entanglement, measured by negativity, of bosonic and fermionic GHZ states, focusing on scenarios where a subset of $m$ ($m<N$) constituents interacts with Hawking radiation generated by a Garfinkle-Horowitz-Strominger (GHS) dilaton black hole. Surprisingly, we find that quantum entanglement between the non-gravitational and gravitational modes for the bosonic field is stronger than that in the same modes for the fermionic field within dilaton spacetime. This study challenges the traditional belief that ``fermionic entanglement always outperforms bosonic entanglement" in the relativistic framework. However, quantum entanglement between the gravitational modes and the combined gravitational and non-gravitational modes is weaker for the bosonic field than for the fermionic field in the presence of a dilaton black hole. Finally, the connection between the global N-partite entanglement in the bosonic field and that in the fermionic field is influenced by the gravitational field's intensity. Our study reveals the intrinsic relationship between quantum entanglement of bosonic and fermionic fields in curved spacetime from a new perspective, and provides theoretical guidance for selecting appropriate field-based quantum resources for relativistic quantum information tasks under extreme gravitational conditions.
• Abstract（参考訳）: 伝統的に、フェルミオンの絡み合いは一般に相対論的枠組みにおいてボソニックの絡み合いよりも優れており、ボソニックの絡み合いは極度の重力環境において突然の死を経験すると考えられている。 本研究では,GHSダイラトンブラックホールが生成するホーキング放射と$m$ ($m<N$) 成分のサブセットが相互作用するシナリオに着目し,ボゾンおよびフェルミオン GHZ 状態の負のN-粒子の絡み合いを解析した。 驚くべきことに、ボゾン場に対する非重力モードと重力モードの間の量子絡み合いは、ディラトン時空におけるフェルミオン場と同じモードよりも強い。 この研究は、「フェルミオンの絡み合いは常にボゾンの絡み合いより優れている」という伝統的な信念に挑戦する。 しかし、重力モードと重力モードと非重力モードとの量子絡み合いは、ダイラトンブラックホールの存在下でのフェルミオン場よりもボゾン場の方が弱い。 最後に、ボゾン場における大域的なN-粒子の絡み合いとフェルミオン場の絡み合いは重力場の強度に影響される。 本研究は, ボゾン場とフェルミオン場の量子絡み合いの関係を新しい視点から明らかにし, 極度の重力条件下での相対論的量子情報タスクに適した場ベースの量子資源を選択するための理論的ガイダンスを提供する。

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