論文の概要: Coherence thermometry using multipartite quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10431v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 05:26:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.791657
- Title: Coherence thermometry using multipartite quantum systems
- Title（参考訳）: 多部量子系を用いたコヒーレンス温度測定
- Authors: Pranav Perumalsamy, Abhijit Mandal, Sovik Roy, Md Manirul Ali,
- Abstract要約: 有限温度がマルチパーティイト開系における量子コヒーレンスにどのように影響するかを,非マルコフ的デフォーカスを受ける三部粒子スピンボソンモデルの解析により解析する。
その結果、コヒーレンスの熱感受性は環境構成だけでなく、多部量子状態の内部構造によっても支配されることが示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate, how finite temperature influences quantum coherence in multipartite open systems by analyzing a tripartite spin boson model subjected to non-Markovian dephasing. Two distinct environmental configurations are considered viz. independent local reservoir and a common structured reservoir characterized by an Ohmic spectral density. In this framework, temperature enters explicitly through the time dependent dephasing rates, enabling a systematic exploration of thermal effects on coherence dynamics. Using the relative entropy of coherence, we examine representative pure states belonging to inequivalent entanglement classes along with physically relevant mixed states constructed from them. Under local non-Markovian dephasing, all states exhibit monotonic coherence decay, with temperature acting as a universal accelerator of decoherence. In contrast, the common reservoir scenario reveals a strikingly non-universal behaviour. While $GHZ$ and $Star$ type states undergo temperature enhanced degradation, $W$ class states and certain Werner type mixtures display robust stationary coherence that remains largely insensitive to thermal fluctuations. These results demonstrate that the thermal susceptibility of coherence is governed not only by environmental configuration but also by the internal architecture of multipartite quantum states. The interplay between reservoir structure and state geometry leads to qualitatively distinct dynamical regimes ranging from rapid thermal fragility to temperature resilient coherence preservation. Our findings identify coherence dynamics as a sensitive probe of structured finite temperature environments and suggest a pathway toward coherence based quantum thermometry and nanoscale calorimetry using engineered multipartite states.
- Abstract（参考訳）: 有限温度がマルチパーティイト開系における量子コヒーレンスにどのように影響するかを,非マルコフ的デファス化を受ける三部構造スピンボソンモデルの解析により検討する。
2つの異なる環境構成は、ヴィズ・インディペンデントな局所貯水池と、オーミックスペクトル密度を特徴とする共通構造貯水池であると考えられている。
この枠組みでは、温度は時間依存の劣化速度を通じて明示的に進入し、コヒーレンス力学に対する熱効果の体系的な探索を可能にする。
コヒーレンスの相対エントロピーを用いて、同値な絡み合いクラスに属する代表的純粋状態と、それらから構築された物理的に関連する混合状態について検討する。
局所的非マルコフ的嫌悪の下では、全ての状態は単調コヒーレンス崩壊を示し、温度はデコヒーレンスの普遍的な加速器として作用する。
対照的に、一般的な貯水池のシナリオは、驚くほど非普遍的な振る舞いを示している。
GHZ$とStar$タイプ状態は温度が上昇するが、$W$クラス状態とWernerタイプの混合物は、熱ゆらぎにほとんど敏感な頑健な定常コヒーレンスを示す。
これらの結果は、コヒーレンスの熱感受性が環境構成だけでなく、多部量子状態の内部構造によっても支配されていることを示している。
貯水池構造と状態幾何学の相互作用は、急激な熱不安定性から温度抵抗性コヒーレンス保存まで、定性的に異なる力学状態をもたらす。
本研究は,コヒーレンス力学を構造化有限温度環境の感度プローブとして同定し,コヒーレンスに基づく量子温度測定とナノスケール温度測定への道筋を提案する。
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