論文の概要: Optimal Quantum Control of Charging Quantum Batteries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00094v2
• Date: Mon, 12 Sep 2022 15:54:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 04:24:50.613091
• Title: Optimal Quantum Control of Charging Quantum Batteries
• Title（参考訳）: 充電用量子電池の最適量子制御
• Authors: R. R. Rodriguez, B. Ahmadi, G. Suarez, P. Mazurek, S. Barzanjeh and P. Horodecki
• Abstract要約: 両部量子系の集団制御に収束反復法を2例に適用する。 量子チャージャー・バタリー系は、外部の古典電磁場によってチャージャーにエネルギーが汲み上げられると考えられている。 パルス形状の最適化は、既知の結果と比較して、充電プロセスの電力と効率を著しく向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum control allows to address the problem of engineering quantum dynamics for special purposes. While recently the field of quantum batteries has attracted much attention, optimization of their charging has not benefited form the quantum control methods. Here we fill this gap by using an optimization method. We apply for the first time this convergent iterative method for the control of population of a bipartite quantum system for two cases. First, we apply it for a qubit-qubit case. The quantum charger-battery system is considered where the energy is pumped into the charger by an external classical electromagnetic field. Second we systematically develop the original formulation of the method for two harmonic-oscillators in the Gaussian regime. In both cases the charger is considered to be an open dissipative system. Our optimization takes into account the experimentally viable problem of turning-on and off of the external laser field. Optimising the shape of the pulse significantly boosts both power and efficiency of the charging process in comparison to the known results. Optimization of charging of harmonic-oscillator batteries is particularly simple, as the optimal pulse found in zero-temperature regime stays so for any arbitrary temperature.
• Abstract（参考訳）: 量子制御は、特別な目的のためにエンジニアリング量子力学の問題を解決することができる。 近年, 量子電池の分野が注目されているが, 帯電の最適化は量子制御方式の恩恵を受けていない。 ここでは最適化手法を用いてこのギャップを埋める。 この収束反復法が初めて2つのケースで2部量子系の集団の制御に適用する。 まず、qubit-qubitの場合に適用する。 量子チャージャー・バタリー系は、外部の古典電磁場によってチャージャーにエネルギーが汲み上げられると考えられている。 第二に,ガウス体制における2つの高調波振動子の元の定式化を体系的に展開する。 どちらの場合も、充電器は開散逸系と考えられる。 我々の最適化は、外部レーザー場のオンオフに関する実験的に実現可能な問題を考慮に入れている。 パルス形状の最適化は、既知の結果と比較して、充電プロセスの電力と効率を著しく向上させる。 高調波オシレータ電池の充電の最適化は特に単純であり、零温度状態にある最適なパルスは任意の温度に留まる。

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