論文の概要: Collectively enhanced high-power and high-capacity charging of quantum
batteries via quantum heat engines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.07089v2
- Date: Thu, 24 Sep 2020 02:51:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 01:18:46.949679
- Title: Collectively enhanced high-power and high-capacity charging of quantum
batteries via quantum heat engines
- Title（参考訳）: 量子熱エンジンによる量子電池の高出力化と高容量化
- Authors: Kosuke Ito, Gentaro Watanabe
- Abstract要約: 量子熱エンジン(QHE)を用いた多体電池(QB)の充電プロトコルについて検討した。
当社のプロトコルは,ほぼ$N$の平均電力拡張を同時に実現している。
以上の結果から,QHEはQBの充電器に適していることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.913755431537592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As a model of so-called quantum battery (QB), quantum degrees of freedom as
energy storage, we study a charging protocol of a many-body QB consisting of
$N$ two-level systems (TLSs) using quantum heat engines (QHEs). We focus on the
collective enhancement effects in the charging performance of QBs in comparison
to the individual charging. It is a challenging goal of QBs to achieve large
collective enhancements in the charging power and the capacity while keeping
the experimental feasibility, the stability, and the cheapness of the required
control and resources. We show that our model actually exhibits these features.
In fact, our protocol simultaneously achieves the asymptotically-perfect charge
and almost $N$-order average power enhancement with only thermal energy
resource and simple local interactions in a stable manner. The capacity is
collectively enhanced due to the emergent bosonic quantum statistics caused by
the symmetry of the interaction between the engine and the batteries, which
results in asymptotically perfect excitation of all the TLSs. The charging
speed, and hence the average power are collectively enhanced by the
superradiance-like cooperative excitation in the effective negative
temperature. Our results suggest that QHEs actually fit for a charger of QBs,
efficiently exploiting the collective enhancements, not only converting the
disordered thermal energy to the ordered energy stored in quantum degrees of
freedom.
- Abstract（参考訳）: いわゆる量子バッテリ(qb)、エネルギー貯蔵としての量子自由度モデルとして、量子熱エンジン(qhes)を用いたn$2-レベルシステム(tlss)からなる多体qbの充電プロトコルについて検討した。
個別の充電と比較して,qbsの充電性能の集団的向上効果に着目する。
必要な制御と資源の試験的実現可能性、安定性、安価性を保ちながら、充電能力と容量を大幅に向上させることは、QBの挑戦的な目標である。
私たちのモデルは実際にこれらの特徴を示しています。
実際、我々のプロトコルは、熱エネルギー資源と単純な局所的相互作用のみを安定して、漸近的に完璧な電荷とほぼ$Nの平均電力拡張を同時に達成する。
キャパシティは、エンジンとバッテリの相互作用の対称性によって生じる創発的なボゾン量子統計により総括的に増強され、全てのTLSが漸近的に完全に励起される。
帯電速度および従って平均電力は、有効負温度における超放射状の協調励起によって総じて増強される。
以上の結果から,QHEはQBの充電器に適合し,乱れた熱エネルギーを量子自由度に格納された順序エネルギーに変換するだけでなく,効率よく集合的拡張を利用することが示唆された。
関連論文リスト
- Quantum battery in the Heisenberg spin chain models with Dzyaloshinskii-Moriya interaction [5.094037454902481]
量子電池(Quantum Battery, QB)は、量子力学の原理に準拠したエネルギー貯蔵・抽出装置である。
本研究では,ハイゼンベルクスピン鎖モデルにおけるジアロシンスキー-モリヤ相互作用の欠如と存在下でのQBの特性について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-23T08:23:31Z) - Stable collective charging of ultracold atoms quantum batteries [0.0]
そこで我々は, 異なるオンサイトエネルギーを持つ3井戸系において, 数個の相互作用粒子で実現した新しい量子電池を提案する。
我々は,SAP(Spatial Adiabatic Passage)ベースのプロトコルを用いて電池を充電し,高エネルギーの個体群を充電する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-11T16:05:11Z) - Topological Quantum Batteries [0.3749861135832073]
本稿では、2レベルシステムとトポロジカル光導波路を結合する量子電池(QB)の革新的な設計を提案する。
我々はQBの熱力学性能を解析的に検討した。
本研究は, 構造型貯水池工学による量子電池の性能向上のための貴重なガイダンスを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-06T17:50:35Z) - Quantum Generative Diffusion Model: A Fully Quantum-Mechanical Model for Generating Quantum State Ensemble [40.06696963935616]
本稿では,量子生成拡散モデル (QGDM) を単純かつエレガントな量子モデルとして紹介する。
QGDMはQGAN(Quantum Generative Adversarial Network)よりも高速な収束を示す
混合状態発生ではQGANよりも53.02%高い忠実性が得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-13T10:56:34Z) - Resonator-qutrits quantum battery [0.0]
共振器・量子電池(QB)モデルとして,多モード共振器と超伝導トランスモンクォートを用いた。
本稿ではQBの充電性能と自己放電性能について検討し,量子コヒーレンスと量子絡み合いの役割について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T08:02:58Z) - Enhancing the performance of an open quantum battery by adjusting its
velocity [0.0]
我々は、キュービット電池とキュービットチャージャーからなるキュービットベースのオープンQBを開発し、各キュービットが独立したキャビティ貯槽内を移動する。
その結果、マルコフ力学と非マルコフ力学の両方において、充電エネルギー、効率、エルゴトロピーといった充電特性は、充電器とバッテリキュービットの速度を増大させるとともに、定期的に増加することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-29T15:29:31Z) - Thermodynamics of adiabatic quantum pumping in quantum dots [50.24983453990065]
2つのフェルミオンリードに接続された単一レベルの量子ドットである共鳴レベルモデルによる断熱量子ポンピングを考察する。
本研究では, このモデルについて, 点のエネルギーレベルと熱浴によるトンネル速度の変動を考慮した自己完結型熱力学記述法を開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T16:29:18Z) - QSAN: A Near-term Achievable Quantum Self-Attention Network [73.15524926159702]
SAM(Self-Attention Mechanism)は機能の内部接続を捉えるのに長けている。
短期量子デバイスにおける画像分類タスクに対して,新しい量子自己注意ネットワーク(QSAN)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-14T12:22:51Z) - Collective effects on the performance and stability of quantum heat
engines [62.997667081978825]
小型熱機関の動作における量子力学的拡張の最近の予測は、新たな関心を集めている。
1つの重要な問題は、集団効果が大規模に拡張するのに役立つかどうかである。
エンジンを構成するスピンの数とともに, パワー, 効率, 一貫性のスケールについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-25T18:00:07Z) - Entangling Quantum Generative Adversarial Networks [53.25397072813582]
量子生成逆数ネットワーク(量子GAN, EQ-GAN)のための新しいタイプのアーキテクチャを提案する。
EQ-GANはコヒーレントなエラーに対してさらなる堅牢性を示し、Google Sycamore超伝導量子プロセッサで実験的にEQ-GANの有効性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-30T20:38:41Z) - Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。
どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。
勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。