論文の概要: Hierarchies of Gaussian multimode entanglement from thermodynamic quantifiers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.18816v1
- Date: Sat, 21 Feb 2026 12:20:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.330769
- Title: Hierarchies of Gaussian multimode entanglement from thermodynamic quantifiers
- Title（参考訳）: 熱力学量化器からのガウス多モード絡み合いの階層性
- Authors: Mrinmoy Samanta, Sudipta Mondal, Ayan Patra, Saptarshi Roy, Aditi Sen De,
- Abstract要約: 本研究では, 純連続変数系における多モード絡みの熱力学的特性について述べる。
任意の純多モードガウス状態に対して、局所的エルゴトロピックギャップが任意の二分割にまたがる忠実な絡み合い単調であることを証明する。
我々は$k$-ergotropicスコアが$k$パーティションにまたがる多重モードの絡み合いを忠実に定量化することを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.11869200168298
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a thermodynamic characterization of multimode entanglement in pure continuous-variable systems by quantifying the gap between globally and locally extractable work (ergotropy). For arbitrary pure multimode Gaussian states, we prove that the $2$-local ergotropic gap is a faithful entanglement monotone across any bipartition and constitutes a functionally independent upper bound to the Renyi-2 entanglement entropy. We further introduce the $k$-ergotropic score, the minimum $k$-local ergotropic gap, and show that it faithfully quantifies multimode entanglement across $k$ partitions. For pure three-mode Gaussian states, we derive its closed-form relation with the geometric measure for genuine multimode entanglement $(k=2)$, and total Gaussian multimode entanglement $(k=3)$. For systems with more than three modes, the $k$-ergotropic score becomes a functionally independent measure of multimode entanglement to the standard geometric measures. Our results reveal a direct operational hierarchy linking Gaussian multimode entanglement to work extraction under locality constraints, and provide a computable and experimentally accessible thermodynamic framework for characterizing quantum correlations.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,グローバルかつ局所的に抽出可能な作業(エルゴトロピー)のギャップを定量化することにより,純連続変数系における多モード絡み合いの熱力学的特性を解明する。
任意の純多モードガウス状態に対して、2$-局所エルゴトロピックギャップは任意の二分割にまたがる忠実な絡み合い単調であり、Renyi-2絡み合いエントロピーに機能的に独立な上界を構成することを証明する。
さらに、$k$-ergotropic score, least $k$-local ergotropic gapを導入し、$k$パーティション間の多重モードの絡み合いを忠実に定量化することを示す。
純三モードガウス状態に対しては、真の多モード絡み合い$(k=2)$とトータルガウス多モード絡み合い$(k=3)$の幾何学的測度との閉形式関係を導出する。
3つ以上のモードを持つ系では、$k$-ergotropic score は標準幾何測度に対する多モード絡みの関数的に独立な測度となる。
この結果から,ガウス多モード絡み合いを局所性制約下での作業抽出に結びつける直接的な操作階層が明らかとなり,量子相関を特徴付ける計算可能で実験的に利用できる熱力学フレームワークが提供される。
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