混合态的非唯一分解与确定性能量转移
量子物理
2025-12-18 v2
摘要
我们研究了混合态的非唯一分解对能量转移的影响。在量子理论中,混合态通常具有非唯一的纯态分解,并且根据定义,在其他非经典概率理论中也是如此。我们考虑构成确定性能量收集的能量转移,其中源向收集器转移能量但不转移熵。我们利用非唯一分解的可能性推导出:如果某个集合中的源态在给定的收集系统和相互作用下共同导致确定性能量收集,那么该集合可以扩展为包含原始集合中态的混合和叠加。作为一个范式示例,我们将源建模为通过 Jaynes-Cummings 模型向一个二能级系统收集器转移能量的电磁模式。我们证明,具有固定 的相干电磁模式态集合(它们共同实现确定性能量转移)可以扩展为包含这些态的所有混合和叠加。更一般地,这些结果将非经典概率理论的定义性特征与实现无熵转移的能量转移的能力联系起来。
引用
@article{arxiv.2509.04235,
title = {Non-unique decompositions of mixed states and deterministic energy transfers},
author = {Zihan Wang and Fei Meng and Oscar Dahlsten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04235},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 5 figures; 22 pages Supplemental Material; In this version, we mainly updated proposition 2 and discuss how it is applied in the classical and quantum case, respectively; we discussed how proposition 1, 3 and corollary 3.1 could expand the existing sets of sources to a broader range; we also fixed some typos