論文の概要: NMR investigations of quantum battery using star-topology spin systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.15437v3
• Date: Tue, 25 Oct 2022 07:31:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 19:14:51.136748
• Title: NMR investigations of quantum battery using star-topology spin systems
• Title（参考訳）: 星-トポロジースピン系を用いた量子電池のNMRによる研究
• Authors: Jitendra Joshi and T S Mahesh
• Abstract要約: 恒星トポロジー構成における核スピンシステムの助けを借りて、量子電池の諸側面を実験的に検討した。 まず、量子電池の充電が、充電器とバッテリスピンの相対純度要因にどのように依存するかを数値解析する。 充電中のバッテリスピンの偏極を実験的に測定することにより、バッテリエネルギーを推定し、理論的に予測された量子優位性を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Theoretical explorations have revealed that quantum batteries can exploit quantum correlation to achieve faster charging, thus promising exciting applications in future technologies. Using NMR architecture, here we experimentally investigate various aspects of quantum battery with the help of nuclear spin systems in star-topology configuration. We first carry out numerical analysis to study how charging a quantum battery depends on the relative purity factors of charger and battery spins. By experimentally measuring the polarization of the battery spin undergoing charging, we estimate the battery energy and establish the theoretically predicted quantum advantage. We propose using the quantum advantage, which depends on the entanglement among chargers and battery, as a measure for estimating the size of the entangled cluster. We develop a simple iterative method to realize asymptotic charging avoiding oscillatory behaviour of charging and discharging. Finally, we introduce a load spin and realize a charger-battery-load circuit and experimentally demonstrate battery energy consumption after varying durations of battery storage, for up to two minutes.
• Abstract（参考訳）: 理論的な調査により、量子電池はより高速な充電を実現するために量子相関を利用して、将来の技術でエキサイティングな応用を期待できることが明らかになった。 nmrアーキテクチャを用いて、原子核スピン系による星状構造による量子電池の様々な側面を実験的に研究する。 まず, 量子バッテリの充電がチャージャーとバッテリスピンの相対純度係数に依存するかを調べるため, 数値解析を行った。 帯電中のバッテリスピンの分極を実験的に測定することにより、バッテリエネルギーを推定し、理論的に予測された量子長所を確立する。 本研究では,帯電器とバッテリの絡み合いに依存する量子アドバンテージを用いて,絡み合うクラスタの大きさを推定する手法を提案する。 帯電・放電の振動挙動を回避し,漸近帯電を実現するための簡便な反復法を開発した。 最後に,負荷スピンを導入し,バッテリバッテリ負荷回路を実現し,バッテリ貯蔵期間の変動により,最大2分間のバッテリエネルギー消費を実験的に実証する。

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