論文の概要: Localization effects in disordered quantum batteries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.13164v2
• Date: Sat, 9 Dec 2023 17:45:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-13 20:05:39.594954
• Title: Localization effects in disordered quantum batteries
• Title（参考訳）: 乱れた量子電池の局在効果
• Authors: Mohammad B. Arjmandi, Hamidreza Mohammadi, Andreia Saguia, Marcelo S. Sarandy, Alan C. Santos
• Abstract要約: 乱れたスピン系によってモデル化された量子電池の局所電荷の局在化について検討した。 ローカルフィールドのみを駆動する低エネルギー帯電方式を採用する。 この結果は超伝導集積回路のようなスケーラブルなシステムで実験的に実現可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the effect of localization on the local charging of quantum batteries (QBs) modeled by disordered spin systems. Two distinct schemes based on the transverse-field random Ising model are considered, with Ising couplings defined on a Chimera graph and on a linear chain with up to next-to-nearest neighbor interactions. By adopting a low-energy demanding charging process driven by local fields only, we obtain that the maximum extractable energy by unitary processes (ergotropy) is highly enhanced in the ergodic phase in comparison with the many-body localization (MBL) scenario. As we turn off the next-to-nearest neighbor interactions in the Ising chain, we have the onset of the Anderson localization phase. We then show that the Anderson phase exhibits a hybrid behavior, interpolating between large and small ergotropy as the disorder strength is increased. We also consider the splitting of total ergotropy into its coherent and incoherent contributions. This incoherent part implies in a residual ergotropy that is fully robust against dephasing, which is a typical process leading to the self-discharging of the battery in a real setup. Our results are experimentally feasible in scalable systems, such as in superconducting integrated circuits.
• Abstract（参考訳）: 乱れたスピン系をモデルとした量子電池(QB)の局所電荷に及ぼす局在の影響について検討する。 逆場ランダムイジングモデルに基づく2つの異なるスキームが検討され、イジング結合はキメラグラフ上で定義され、隣り合う隣り合わせの相互作用を持つ線形鎖上で定義される。 局所場のみによって駆動される低エネルギー要求帯電プロセスを採用することで、単元過程(エルゴトロピー)による最大抽出可能エネルギーは多体局在(mbl)シナリオと比較してエルゴド相において高度に向上する。 イジングチェーンの次から次への隣同士の相互作用をオフにすると、アンダーソン局在化フェーズが始まる。 その結果,アンダーソン相は大きなエルゴトロピーと小さなエルゴトロピーの間を交互に補間するハイブリッド行動を示すことが示された。 また,全エルゴトロピーのコヒーレントかつ非コヒーレントな貢献への分割も検討する。 この非コヒーレントな部分は、デファスメントに対して完全にロバストな残留エルゴトロピーを暗示しており、これは実際のセットアップでバッテリの自己放出につながる典型的なプロセスである。 この結果は超伝導集積回路のようなスケーラブルなシステムで実験的に実現可能である。

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