論文の概要: Quantum advantage in charging cavity and spin batteries by repeated interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.00026v1
• Date: Fri, 29 Apr 2022 18:04:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 03:39:46.781011
• Title: Quantum advantage in charging cavity and spin batteries by repeated interactions
• Title（参考訳）: 繰り返し相互作用による帯電キャビティとスピン電池の量子長所
• Authors: Raffaele Salvia, Mart\'i Perarnau-Llobet, G\'eraldine Haack, Nicolas Brunner, Stefan Nimmrichter
• Abstract要約: 近年、衝突モデルにおける量子電池の充電プロセスにおいて、無条件の利点が実証されている。 電池を量子調和振動子または大きなスピンでモデル化し、非平衡量子ビット単位のストリームとの繰り返し相互作用により充電するモデルを考える。 両方の設定に対して、量子プロトコルは、最も一般的な適応的な古典的スキームよりも大幅に優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recently, an unconditional advantage has been demonstrated for the process of charging of a quantum battery in a collisional model. Motivated by the question of whether such an advantage could be observed experimentally, we consider a model where the battery is modeled by a quantum harmonic oscillator or a large spin, charged via repeated interactions with a stream of non-equilibrium qubit units. For both setups, we show that a quantum protocol can significantly outperform the most general adaptive classical schemes, leading to 90\% and 38\% higher charging power for the cavity and large spin batteries respectively. Towards an experimental realization, we also characterise the robustness of this quantum advantage to imperfections (noise and decoherence) considering implementations with state-of-the-art micromasers and hybrid superconducting devices.
• Abstract（参考訳）: 近年、衝突モデルにおける量子電池の充電プロセスにおいて、無条件の利点が実証されている。 このような利点を実験的に観測できるかどうかという疑問から、バッテリが量子調和振動子または大きなスピンによってモデル化され、非平衡量子ビット単位のストリームとの繰り返し相互作用によって充電されるモデルを考える。 両方の設定において、量子プロトコルは、最も一般的な適応的な古典的スキームを著しく上回り、それぞれのキャビティと大きなスピン電池の充電電力が90%と38と高くなることを示す。 実験的な実現に向けて、現状のマイクロメーザやハイブリッド超伝導デバイスによる実装を考慮した不完全性(ノイズとデコヒーレンス)に対するこの量子優位性の堅牢性も特徴付ける。

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