論文の概要: Dynamics of Work Extraction in Multipartite Atomic Systems: Role of Correlations and Relative Entropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10220v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 15:15:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.988059
- Title: Dynamics of Work Extraction in Multipartite Atomic Systems: Role of Correlations and Relative Entropy
- Title（参考訳）: 多粒子原子系における作業抽出のダイナミクス:相関と相対エントロピーの役割
- Abstract要約: 量子場と相互作用する2レベル原子の多部構造における量子エルゴトロピーのダイナミクスについて検討する。
多部量子相互情報と量子相対エントロピーの役割を解析し、受動状態と局所状態の積との相関と区別性が抽出作業にどのように影響するかを理解する。
- 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 the dynamics of quantum ergotropy in a multipartite system of two-level atoms interacting with a quantized field. The role of multipartite quantum mutual information and quantum relative entropy is analyzed to understand how correlations and the distinguishability between the passive state and the product of local states affect the extractable work. Numerical results for systems containing two to five atoms show that the maximum ergotropy does not increase linearly with the system size, while the intervals of zero ergotropy are gradually modified and suppressed for larger systems. We also study the effect of the average thermal photon number and different initial atomic states. Increasing the thermal photon number mainly reduces the relative-entropy contribution, whereas the initial state strongly influences both the magnitude and persistence of ergotropy. Among the considered states, the partially entangled state provides the largest and more persistent extractable work, while the mixed GHZ state gives the smallest ergotropy. These results highlight the importance of multipartite correlations, thermal effects, and state preparation in controlling quantum work extraction and may be useful for future studies of quantum batteries and quantum power.
- Abstract（参考訳）: 量子場と相互作用する2レベル原子の多部構造における量子エルゴトロピーのダイナミクスについて検討する。
多部量子相互情報と量子相対エントロピーの役割を解析し、受動状態と局所状態の積との相関と区別性が抽出作業にどのように影響するかを理解する。
2から5個の原子を含む系の数値計算の結果、最大エルゴトロピーは系の大きさと線形に増加しないが、ゼロエルゴトロピーの間隔は徐々に変化し、より大きな系では抑制される。
また、平均熱光子数と異なる初期原子状態の影響についても検討した。
熱光子数の増加は、主に相対エントロピーの寄与を減少させるが、初期状態はエルゴトロピーの大きさと持続性の両方に強く影響を与える。
考慮された状態の中で、部分的に絡み合った状態は最大でより永続的な抽出可能な仕事を与え、混合されたGHZ状態は最小のエルゴトロピーを与える。
これらの結果は、量子ワーク抽出の制御における多部相関、熱効果、状態準備の重要性を強調し、将来の量子電池と量子パワーの研究に有用かもしれない。
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