論文の概要: Quantum Dicke battery supercharging in the "bound luminocity" state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12433v1
- Date: Thu, 21 Sep 2023 19:01:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-25 17:01:38.370797
- Title: Quantum Dicke battery supercharging in the "bound luminocity" state
- Title（参考訳）: 量子ディック電池の「バウンド光度」状態におけるスーパーチャージ
- Authors: S.S. Seidov and S.I. Mukhin
- Abstract要約: ディックモデルでは、共振器キャビティ内の単一モードの電磁波と相互作用する2レベル系のアンサンブルを記述する。
電池を充電するためには、2レベルシステムのアンサンブルと共振器キャビティとの結合を一定時間にオフにする必要がある。
我々は、量子電池充電パワーの超線形法則を解析的に導出した。
- 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: Quantum batteries, which are quantum systems to be used for storage and
transformation of energy, are attracting research interest recently. A
promising candidate for their investigation is the Dicke model, which describes
an ensemble of two-level systems interacting with a single-mode electromagnetic
wave in a resonator cavity. In order to charge the battery, a coupling between
the ensemble of two-level systems and resonator cavity should be turned off at
a certain moment of time. This moment of time is chosen in such a way, that the
energy gets fully stored in the ensemble of two-level systems. In our previous
work we have investigated a "bound luminosity" superradiant state of the
extended Dicke model and found analytical expressions for dynamics of coherent
energy transfer between superradiant condensate and the ensemble of the
two-level systems. Here, using our previous results, we have derived
analytically the superlinear law for the quantum battery charging power $P\sim
N^{3/2}$ as function of the number $N$ of the two-level systems in the battery,
and also $N$-dependence for the charging time $t_c\sim N^{-1/2}$. The
$N$-exponent $3/2$ of the charging power is in quantitative correspondence with
the recent result ${1.541}$ obtained numerically by other authors. The physics
of the Dicke quantum battery charging is considered in detail.
- Abstract（参考訳）: 量子電池は、エネルギーの貯蔵と変換に使用される量子システムであり、近年研究の関心を集めている。
彼らの研究の有望な候補はディッケモデルであり、共振器共振器内の単一モード電磁波と相互作用する2レベル系のアンサンブルを記述する。
電池を充電するためには、2レベルシステムのアンサンブルと共振器キャビティとの結合を一定時間にオフにする必要がある。
この時間モーメントは、エネルギーが2レベルシステムのアンサンブルに完全に格納されるような方法で選択される。
これまでの研究で、拡張ディックモデルの「有界光度」超放射状態を調査し、超放射率凝縮体と二層系のアンサンブル間のコヒーレントエネルギー移動のダイナミクスの解析式を発見した。
ここで、前回の結果を用いて、量子バッテリ充電パワー $p\sim n^{3/2}$ の超線形法則を、バッテリ内の2つのレベルシステムの数 n$ の関数として、また充電時間 $t_c\sim n^{-1/2}$ に対する$n$依存性として、解析的に導出した。
チャージパワーの$n$-exponent$/2$は、他の著者によって数値的に得られた最近の${1.541}$と定量的に一致している。
ディッケ量子バッテリ充電の物理は、詳細に検討されている。
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