論文の概要: Optimal energy storage in the Tavis-Cummings quantum battery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13444v1
• Date: Wed, 20 Dec 2023 21:36:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-22 16:41:22.169846
• Title: Optimal energy storage in the Tavis-Cummings quantum battery
• Title（参考訳）: Tavis-Cummings量子電池の最適エネルギー貯蔵
• Authors: Hui-Yu Yang, Hai-Long Shi, Qing-Kun Wan, Kun Zhang, Xiao-Hui Wang, and Wen-Li Yang
• Abstract要約: Tavis-Cummings(TC)モデルは、量子電池の自然な物理的実現として機能する。 本研究では,TC電池の量子力学を効果的に表現するための不変部分空間法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.061126692312946
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Tavis-Cummings (TC) model, which serves as a natural physical realization of a quantum battery, comprises $N_b$ atoms as battery cells that collectively interact with a shared photon field, functioning as the charger, initially containing $n_0$ photons. In this study, we introduce the invariant subspace method to effectively represent the quantum dynamics of the TC battery. Our findings indicate that in the limiting case of $n_0\!\gg\! N_b$ or $N_b\!\gg\! n_0$, a distinct SU(2) symmetry emerges in the dynamics, thereby ensuring the realization of optimal energy storage. We also establish a negative relationship between the battery-charger entanglement and the energy storage capacity. As a result, we demonstrate that the asymptotically optimal energy storage can be achieved in the scenario where $N_b\!=\!n_0\!\gg\! 1$. Our approach not only enhances our comprehension of the algebraic structure inherent in the TC model but also contributes to the broader theoretical framework of quantum batteries. Furthermore, it provides crucial insights into the relation between energy transfer and quantum correlations.
• Abstract（参考訳）: 量子電池の自然な物理実現として機能するTavis-Cummings(TC)モデルは、電池セルとしてN_b$原子を含み、共有光子フィールドと一括して相互作用し、最初は$n_0$光子を含むチャージャーとして機能する。 本研究では,TC電池の量子力学を効果的に表現するための不変部分空間法を提案する。 以上の結果から,$n_0\! やれ! n_b$ または $n_b\! n_0$, 特異なsu(2)対称性が力学に現れ、最適なエネルギー貯蔵の実現が保証される。 また,バッテリ・チャージャーの絡み合いとエネルギー貯蔵容量の負の関係も確立した。 その結果,この漸近的最適エネルギー貯蔵は,$N_b\!のシナリオで達成できることが実証された。 =\! n_0\! やれ! 1$. 我々のアプローチは、TCモデルに固有の代数構造に対する理解を深めるだけでなく、量子電池のより広範な理論的枠組みにも貢献する。 さらに、エネルギー移動と量子相関の関係に関する重要な洞察を提供する。

関連論文リスト

• Optimal energy storage and collective charging speedup in the central-spin quantum battery [10.375556905286519]
  量子電池(QB)は、充電過程を加速し、最適なエネルギー貯蔵を実現するために量子力学の原理を利用する。 本研究では,N_b$ spin-1/2 電池セルが$N_c$ spin-1/2 充電器ユニットと相互作用する中心スピンQBモデルの解析を行った。 本研究は,QBにおける非平衡帯電ダイナミクスの解析的理解に,動的に出現するSU(2)対称性が果たす重要な役割を明らかにするものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-02T08:23:52Z)
• Topological Quantum Batteries [0.3749861135832073]
  本稿では、2レベルシステムとトポロジカル光導波路を結合する量子電池(QB)の革新的な設計を提案する。 我々はQBの熱力学性能を解析的に検討した。 本研究は, 構造型貯水池工学による量子電池の性能向上のための貴重なガイダンスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-06T17:50:35Z)
• Neutron-nucleus dynamics simulations for quantum computers [49.369935809497214]
  一般ポテンシャルを持つ中性子核シミュレーションのための新しい量子アルゴリズムを開発した。 耐雑音性トレーニング法により、ノイズの存在下でも許容される境界状態エネルギーを提供する。 距離群可換性(DGC)と呼ばれる新しい可換性スキームを導入し、その性能をよく知られたqubit-commutativityスキームと比較する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-22T16:33:48Z)
• Variational-quantum-eigensolver-inspired optimization for spin-chain work extraction [39.58317527488534]
  量子源からのエネルギー抽出は、量子電池のような新しい量子デバイスを開発するための重要なタスクである。 量子源からエネルギーを完全に抽出する主な問題は、任意のユニタリ演算をシステム上で行うことができるという仮定である。 本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムにインスパイアされた抽出可能エネルギーの最適化手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-11T15:59:54Z)
• Quantum Dicke battery supercharging in the "bound luminocity" state [0.0]
  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段系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、量子電池充電電力の超線形法則を解析的に導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-21T19:01:16Z)
• Quantum battery based on dipole-dipole interaction and external driving field [2.3274138116397727]
  双極子-双極子相互作用を持つ拡張ディックモデルと外部駆動場を考慮した効率的な充電量子電池を提案する。 最大蓄積エネルギーと最大充電電力は、原子の数によって異なる。 さらに、最大充電電力は超線形スケーリング関係である$P_rm maxvarproptobeta Nalpha$をほぼ満足する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-05T05:49:39Z)
• Vacuum enhanced charging of a quantum battery [0.0]
  電磁場の真空に関する純粋量子効果が、量子電池の充電をいかに高めるかを示す。 特に, 抗Jaynes Cummings相互作用を用いて, 有効二層原子の貯蔵エネルギーを増大させることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-31T13:54:14Z)
• Studying chirality imbalance with quantum algorithms [62.997667081978825]
  我々は(1+1)次元ナムブ・ジョナ・ラシニオ(NJL)モデルを用いて、強相互作用物質のキラル相構造とキラル電荷密度を研究する。 量子想像時間進化法 (QITE) を用いて, 格子上の (1+1) 次元NJLモデルを温度$T$, 化学ポテンシャル$mu$, $mu_5$でシミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-06T17:12:33Z)
• Mesoscopic quantum superposition states of weakly-coupled matter-wave solitons [58.720142291102135]
  我々は原子ソリトンジョセフソン接合(SJJ)素子の量子特性を確立する。 量子領域におけるSJJ-モデルは、全粒子数の2乗に比例した有効非線形強度のため、特異な特徴を示すことを示す。 得られた量子状態は、絡み合ったフォック状態の小さな成分が存在する場合、凝縮物からの粒子損失がほとんどないことに抵抗性があることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-26T09:26:19Z)
• Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics [77.34726150561087]
  オープン量子力学のシミュレーションのために,スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法を提案する。 この形式主義は、場の量子論におけるグリーン関数の使用と顕著な類似性を示している。 本手法は,完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して計算コストを劇的に削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-04T09:41:08Z)
• Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic electron-spin qubits [62.997667081978825]
  表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。 動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-15T19:00:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。