論文の概要: Cumulative locality governs collective quantum charging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.28614v1
- Date: Tue, 20 Oct 2026 17:55:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.975903
- Title: Cumulative locality governs collective quantum charging
- Title（参考訳）: 累積局所性は集団量子電荷を支配する
- Abstract要約: グローバル演算子は、スケーラブルな超過負荷充電には不十分であることを示す。
多体演算子の累積階層が必要であり、電池の構造が利点の度合いを決定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.211924713637672
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum batteries can outperform their classical counterparts through collective quantum effects, yet the conditions enabling such advantage remain unclear. Using a generic class of free-fermionic chargers we prove that global operators are insufficient for scalable superextensive charging and that a cumulative hierarchy of many-body operators is required, with the structure of the battery determining the degree of advantage. This is obtained by relating the charging power to the norm of the commutator between the battery and charger Hamiltonians and deriving an upper bound only capturing noncommuting terms. Moreover, we revisit the concept of participation number and propose an effective definition that accounts for the relative strength of the contributing terms, correlating it with the charging power scaling. Not limited to quadratic Hamiltonians, our results establish cumulative locality as a key resource for quantum charging advantage.
- Abstract（参考訳）: 量子バッテリは、集合量子効果によって古典的なバッテリよりも優れているが、そのような利点をもたらす条件はいまだ不明である。
自由フェルミオン帯電器の一般クラスを用いて、大域演算子はスケーラブルな超高密度充電には不十分であり、多体演算子の累積階層が必要であり、電池の構造が利点の度合いを決定することを証明する。
これは、充電電力を電池と充電器ハミルトニアンの間のコンピュテーターのノルムに関連付け、非可換項のみを取得する上限を導出することによって得られる。
また、参加数の概念を再考し、寄与項の相対的強度を充電電力スケーリングと関連づけた効果的な定義を提案する。
この結果は二次ハミルトニアンに限らず、量子電荷の優位性のための重要な資源として累積的局所性を確立する。
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