論文の概要: Interplay of Nonstabilizerness and Ergotropy in Quantum Batteries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.03600v1
- Date: Tue, 05 May 2026 10:22:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-06 19:35:43.89029
- Title: Interplay of Nonstabilizerness and Ergotropy in Quantum Batteries
- Title（参考訳）: 量子電池の非安定化性とエルゴトロピーの相互作用
- Abstract要約: 非安定化器性は量子コンピュータ上の量子システムの効率的なシミュレーションにおいて重要な役割を果たす。
左半分が充電器、右半分が電池として機能するNスピン1/2粒子系について検討した。
最大平均充電電力は初期非安定度に非単調な依存を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nonstabilizerness plays an essential role in an efficient simulation of quantum systems on quantum computers. In this work, we investigate its role in the context of quantum batteries (QBs). To this end, we consider a system of N spin-1/2 particles, where the left half serves as the charger and the right half acts as the battery. By studying different classes of interactions between the charger and the battery, we quantify the amount of nonstabilizerness required to store work in the QB. Our results reveal that a one-to-one correspondence between the ergotropy stored in the battery and the total nonstabilizerness of the composite system emerges whenever the interaction Hamiltonian preserves a U(1) symmetry. In contrast, this correspondence is generally lost for more generic interactions that do not respect this symmetry. Finally, we examine the complementary scenario in which the battery is initialized in a nonstabilizer state and subsequently charged through Clifford evolution. In this case, we find that the maximum average charging power exhibits a non-monotonic dependence on the initial nonstabilizerness. Remarkably, the highest average power can be achieved even when the initial state carries no magic (nonstabilizerness), demonstrating that the initial magic is not a necessary resource for generating an optimal charging power in this protocol.
- Abstract（参考訳）: 非安定化器性は量子コンピュータ上の量子システムの効率的なシミュレーションにおいて重要な役割を果たす。
本研究では、量子電池(QB)の文脈におけるその役割について検討する。
この目的のために、左半分が充電器、右半分が電池として機能するNスピン1/2粒子系を考える。
充電器とバッテリの相互作用の異なるクラスを研究することにより、QBに作業を保存するのに必要な非安定化剤の量を定量化する。
この結果から,バッテリに蓄えられたエルゴトロピーと複合系の総非安定度との1対1対応が,相互作用ハミルトニアンがU(1)対称性を保持するときに現れることが明らかとなった。
対照的に、この対応は一般的に、この対称性を尊重しないより一般的な相互作用に対して失われる。
最後に,電池が非安定化器状態で初期化され,その後クリフォード進化によって充電される相補的シナリオについて検討する。
この場合、最大平均充電電力は初期非安定度に非単調な依存を示す。
注目すべきは、初期状態がマジック(非安定化剤性)を持たない場合でも、最高平均電力が達成でき、このプロトコルで最適な充電電力を生成するために必要なリソースではないことを示すことである。
関連論文リスト
- Large-scale quantum simulations of dissipative spin-1/2 Heisenberg chains [35.863587184853394]
環境に結合した量子多体系は、平衡のない秩序を維持することができる非平衡定常状態に緩和する。
散逸性スピン-1/2ハイゼンベルク鎖は非平衡定常物理学のベンチマーク例である。
ここでは、超伝導プロセッサibm_kingston上の最大50箇所の鎖のリンドブラッド動力学をシミュレートする。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-09-14T18:00:00Z) - Magic for Hybrid Boson-Fermion Systems: A Grassmann Phase-Space Approach [42.13843953705695]
非安定化性はガウス/クリフォード力学を超えた普遍性を可能にする。
ボゾンモードとフェルミオンモードを組み合わせたシステムには資源理論は存在しない。
We developed a phase-space framework defined hybrid magic through the $L_p$ norm of a hybrid Wigner function。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-05T17:22:54Z) - Impact of Clifford operations on non-stabilizing power and quantum chaos [14.37149160708975]
非安定化器性は、絡み合いとともに、フォールトトレラント量子計算にとって重要な要素である。
クリフォード演算と非クリフォード演算を混合した回路における非安定化剤の生成と熱化について検討する。
我々の研究は、量子計算資源の理解と、量子カオスにおけるそれらの役割に寄与する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-20T18:02:12Z) - Dissipative qutrit-mediated stable charging [2.8668875019366395]
3レベルシステム(量子)を介する安定充電方式を提案する。
クォートリットの散逸により、電池は任意のユニタリチャージスキームの時間反転対称性によって引き起こされる自然放電を避ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-01T03:35:56Z) - Non-stabilizerness of Neural Quantum States [41.94295877935867]
我々は、NQS(Neural Quantum States)を用いて、量子複雑性の鍵となる非安定化性(non-stabilizerness)や"magic"(magic)を推定する手法を導入する。
ランダムなNQSのアンサンブルにおける魔法の内容について検討し、波動関数のニューラルネットワークパラメトリゼーションが大きな絡み合いの他に有限な非安定度を捉えることを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-13T19:14:15Z) - Powering a quantum clock with a non-equilibrium steady state [50.24983453990065]
積分可能な量子スピンチェーンの定常状態によって提供される非熱的資源を用いた量子時計の電力化を提案する。
量子スピン鎖の実験的な例を用いて、最適性能には相転移点を渡ることが不可欠である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-17T17:25:11Z) - Non-equilibrium dynamics of charged dual-unitary circuits [44.99833362998488]
平衡外量子系における対称性と絡み合いの相互作用は、現在、激しい多分野研究の中心にある。
一般二重ユニタリ回路を拡張した可解状態のクラスを導入することができることを示す。
無限の温度状態に緩和する既知の可解状態のクラスとは対照的に、これらの状態は非自明な一般化されたギブスアンサンブルの族に緩和する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-31T17:57:14Z) - Critical behaviors of non-stabilizerness in quantum spin chains [0.0]
非安定化器性は、量子状態が安定化器状態から逸脱する程度を測定する。
本研究では, 量子スピン鎖の臨界度に関する非安定化剤の挙動について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-01T18:00:04Z) - Quantum battery charging by non-equilibrium steady-state currents [0.0]
本稿では、電荷および/または熱定常電流の存在下での量子電池の可利用性と最大抽出性について分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T14:56:01Z) - Driven-dissipative quantum battery with nonequilibrium reservoirs [5.707457797211807]
外部駆動と消散の両方の下で量子電池システムについて検討する。
非平衡のシナリオでは、補償機構によって量子電池の充電効率と電力の両方を最適化することができる。
本研究は,量子デバイスの性能を常に向上させるという一般的な仮定に挑戦する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-17T06:36:02Z) - Partition of kinetic energy and magnetic moment in dissipative
diamagnetism [20.218184785285132]
エネルギー均等定理の量子対の光の下で,2次元の散逸性シクロトロン運動により生じる散逸性双磁性を解析する。
運動エネルギーと磁気モーメントの表現は、超統計学の文脈で再構成される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-30T08:07:28Z) - Quantum batteries at the verge of a phase transition [0.0]
蓄電段階において, 熱平衡状態, あるいは基底状態にあるサイクリックバッテリチャージャー量子デバイスについて検討する。
抽出されたエネルギーと熱力学的効率の主な数値は、量子相転移点に近いサイクルを演算することによって向上することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-20T14:49:36Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。