論文の概要: Power-resolved ergotropy and correlation redistribution in a bosonic quantum battery driven by a coherent-state superposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26573v1
• Date: Tue, 22 Sep 2026 15:23:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-24 01:05:39.724265
• Title: Power-resolved ergotropy and correlation redistribution in a bosonic quantum battery driven by a coherent-state superposition
• Title（参考訳）: コヒーレント状態重畳により駆動されるボゾン量子電池の電力分解エルゴトロピーと相関再分配
• Abstract要約: コヒーレント状態重畳によって駆動されるボソニック量子電池について検討する。 電池エネルギーの受動的部分に関連する抽出作業の損失は, 充電器と電池の絡み合いによって直接決定される。 しかし、個々の細胞は依然として混合しており、グローバルとローカルの作業抽出の区別が明らかになっている。
• 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: Ergotropic-gap relations provide thermodynamic witnesses of quantum correlations, but a direct dynamical connection between extractable work and entanglement remains largely unexplored in multipartite non-Gaussian bosonic systems. Here, we establish such a connection for a bosonic quantum battery driven by a coherent-state superposition. Despite the infinite-dimensional Hilbert space, the dynamics retains a simple structure that allows the relevant work and correlation measures to be obtained exactly. We show that the loss of extractable work associated with the passive part of the battery energy is directly determined by charger-battery entanglement. This relation also separates the charging power into contributions from energy transfer and from changes in the battery spectrum. At the same time, multipartite correlations are progressively redistributed from charger-involving correlations to correlations internal to the battery. For a symmetric resonant protocol, complete energy transfer coincides with charger-battery disentanglement and fully extractable stored energy, while multipartite correlations within the battery are maximal. Individual cells, however, remain mixed, revealing a distinction between global and local work extraction. We further show that, in the regime considered, locally extractable work is entirely supported by energetic coherence. Under single-photon loss, the analytical structure survives, but environmental correlations separate charger disentanglement from maximal work extraction.
• Abstract（参考訳）: エルゴトロピック-ギャップ関係は、量子相関の熱力学的な証人を提供するが、抽出可能な仕事と絡み合いの間の直接的な動的結合は、多部構造非ガウス的ボソニック系においてほとんど解明されていない。 ここでは、コヒーレント状態重畳によって駆動されるボゾン量子電池のそのような接続を確立する。 無限次元ヒルベルト空間にも拘わらず、ダイナミクスは、関連する作業と相関測度を正確に得るための単純な構造を保持する。 電池エネルギーの受動的部分に関連する抽出作業の損失は, 充電器と電池の絡み合いによって直接決定される。 この関係はまた、充電電力をエネルギー伝達と電池スペクトルの変化から貢献に分ける。 同時に、充電器に係わる相関と電池内部の相関から、多部相関が徐々に再分配される。 対称共振器プロトコルでは、完全エネルギー伝達は充電器と電池内の多重粒子相関が最大であるのに対して、充電器と電池の分離と完全に抽出可能な貯蔵エネルギーと一致する。 しかし、個々の細胞は依然として混合しており、グローバルとローカルの作業抽出の区別が明らかになっている。 さらに, 制度上, 局所的に抽出可能な作業は, エネルギー的コヒーレンスによって完全に支えられていることを示す。 単一光子損失下では、分析構造は存続するが、環境相関は、最大作業抽出からチャージャーの絡み合いを分離する。

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