多体量子相关系统中能量控制代价的全局-局部对偶性

多体量子相关系统（Multipartite Quantum Correlated Systems, MQCSs）被广泛应用于各种量子信息任务中，其复杂的控制不可避免地产生能量代价。然而，由于缺乏能够捕捉 MQCSs 全部复杂性的热力学描述，这些控制代价的基本特性仍然难以捉摸。在此，我们揭示了与热浴弱耦合的任意 MQCSs 的普适热力学关系，建立了控制代价的内在全局-局部对偶性。利用这些关系，我们阐明了多体关联——MQCSs 的一个决定性量子特征——在有限时间内塑造控制代价的确切作用。我们还证明了全局和局部控制代价之间的相对大小是不确定的，这使有限时间控制下 MQCSs 的代价管理变得复杂。我们的结果通过应用于经历有限时间量子比特重置过程的实验可实现多量子比特系统，得到了数值验证。