論文の概要: Bosonic and fermionic mutual information of N-partite systems in dilaton black hole background
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18439v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 02:57:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-20 17:19:05.932369
- Title: Bosonic and fermionic mutual information of N-partite systems in dilaton black hole background
- Title（参考訳）: ディラトンブラックホール背景におけるN粒子系のボゾンとフェルミオンの相互情報
- Authors: Xiao-Wei Teng, Rui-Yang Xu, Hui-Chen Yang, Shu-Min Wu,
- Abstract要約: 我々は、ダイラトンブラックホールの背景にあるボゾン場とフェルミオン場のN粒子状態の相互情報を分析する。
フェルミオンの相互情報は、ディラトンブラックホールの影響下でのボソニックの相互情報よりも大きい。
量子資源の選択は、相対論的量子情報タスクにおける粒子種と状態構造に合わせて調整されるべきである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6178442329444143
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate multipartite quantum correlations by analyzing the mutual information of N-partite states for both free bosonic and fermionic fields in the background of a Garfinkle-Horowitz-Strominger (GHS) dilaton black hole. Focusing on multipartite GHZ and W states, we examine how the Hawking effect influences the N-partite mutual information when one observer hovers near the event horizon while the remaining observers stay in the asymptotically flat region. By tracing over the inaccessible modes inside the event horizon, we derive analytical expressions for the N-partite mutual information in dilaton spacetime for both bosonic and fermionic fields. Our results show that fermionic mutual information is larger than its bosonic counterpart under the influence of the dilaton black hole, whereas the fermionic relative entropy of coherence (REC) is smaller than the bosonic REC. Moreover, the mutual information of GHZ states is consistently larger than that of W states, while the REC of GHZ states is smaller than that of W states in curved spacetime. These findings indicate that the choice of quantum resources should be tailored to the particle species and state structure in relativistic quantum information tasks to optimize their operational efficiency.
- Abstract（参考訳）: 我々は,ガーフィンクル・ホロウィッツ・ストロミンジャー(GHS)ディラトンブラックホールの背景における自由ボソニック場とフェルミオン場のN-粒子状態の相互情報を分析し,多部量子相関について検討した。
複数のGHZ状態とW状態に着目し,観測者が漸近的に平坦な領域に留まっている間,観測者が事象地平線付近にホバリングすると,ホーキング効果がN-パーティイトの相互情報にどのように影響するかを検討する。
事象地平線内の到達不能モードをトレースすることにより、ボゾン場とフェルミオン場の両方に対するディラトン時空におけるN-パーティイト相互情報の解析式を導出する。
以上の結果より,コヒーレンス (REC) のフェルミオン相対エントロピーはボソニック REC よりも小さいのに対し, フェルミオン相互情報はディラトンブラックホールの影響下ではボソニックの相対エントロピーよりも大きいことが示唆された。
さらに、GHZ状態の相互情報はW状態よりも一貫して大きいが、GHZ状態のRECは曲線時空のW状態よりも小さい。
これらの結果は、量子資源の選択は、相対論的量子情報タスクにおける粒子種と状態構造に適合して、その運用効率を最適化すべきであることを示している。
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