論文の概要: Extended Dicke quantum battery with interatomic interactions and driving field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13226v1
• Date: Sat, 25 Dec 2021 12:18:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 07:29:48.416182
• Title: Extended Dicke quantum battery with interatomic interactions and driving field
• Title（参考訳）: 原子間相互作用と駆動場を有する拡張ディッケ量子電池
• Authors: Fu-Quan Dou, You-Qi Lu, Yuan-Jin Wang, Jian-An Sun
• Abstract要約: 原子間相互作用と外部駆動場の両方を持つ拡張ディックモデルにおける量子電池系の充電過程について検討する。 最大充電力については、QBの量子的優位性を得るが、これは超線形スケーリング関係をほぼ満足する。 超強結合系では、原子間相互作用はより高速な電池充電につながり、量子的優位性$alpha = 1.88$を達成することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the charging process of quantum battery (QB) systems in an extended Dicke model with both atomic interactions and an external driving field. We focus on the effects of the atomic interaction and the external driving field on the charging performance of QB and find that the maximum stored energy of QB has a critical phenomenon. We analyze the critical behavior and obtain the analytical expression of the critical atomic interaction. The dependence of the maximum stored energy, the energy quantum fluctuations and the maximum charging power on the number $N$ of the two-level systems are also discussed. In particular, for the maximum charging power, we obtain the quantum advantage of the QB, which approximately satisfies a superlinear scaling relation $P_{max}\propto N^{\alpha}$, where scaling exponent $\alpha$ varies with the number $N$ of the two-level systems. In the ultra-strong coupling regime, the atomic interaction can lead to a faster battery charging, and the quantum advantage $\alpha = 1.88$ can be achieved. While in the deep-strong coupling regime, the quantum advantage of the QB's maximum charging power is the same as that of the Dicke QB, i.e., $\alpha=1.5$.
• Abstract（参考訳）: 量子バッテリ(qb)システムの原子間相互作用と外部駆動場の両方を有する拡張ディッケモデルにおける帯電過程について検討した。 本稿では,QBの充電性能に及ぼす原子間相互作用と外部駆動場の影響に着目し,QBの最大蓄積エネルギーが臨界現象であることを示す。 我々は臨界挙動を分析し、臨界原子相互作用の解析的表現を得る。 また, 最大蓄積エネルギー, エネルギー量子揺らぎ, 最大チャージパワーの2レベル系の数 n$ に対する依存性についても考察した。 特に、最大充電電力に対して、超線形スケーリング関係をほぼ満足するQBの量子的優位性は、スケーリング指数$\alpha$が2レベル系の数$N$と異なる場合において得られる。 超強結合系では、原子間相互作用はより高速な電池充電につながり、量子的な利点である$\alpha = 1.88$が達成される。 深い結合状態にある間、QBの最大充電力の量子的優位性はディックQBと同じ、すなわち$\alpha=1.5$である。

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