論文の概要: Topological Quantum Batteries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03675v2
- Date: Mon, 13 May 2024 07:55:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-14 20:52:15.533888
- Title: Topological Quantum Batteries
- Title（参考訳）: トポロジカル量子電池
- Authors: Zhi-Guang Lu, Guoqing Tian, Xin-You Lü, Cheng Shang,
- Abstract要約: 量子電池(QB)の熱力学特性の解析的検討
我々は、位相的に非自明な位相において、量子充電器から量子電池(QB)へのほぼ完全なエネルギー移動を観測する。
散逸が量子ゼノ効果の出現とともに増大するにつれて、QBsの充電力は過渡的に増強される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3749861135832073
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose an innovative design for topological quantum batteries that involves coupling two atoms to a one-dimensional lattice with topological features. Employing the resolvent method, we analytically explore the thermodynamic performances of quantum batteries (QBs). First, we demonstrate that only coherent bound states significantly contribute to the stored energy of QBs. We observe near-perfect energy transfer from the quantum charger to the quantum battery (QB) in the topologically nontrivial phase. Conversely, in the topologically trivial phase, we reveal that under the Markov limit, the charging process of the QB is almost completely prohibited due to the emergence of degenerate zero-energy bound states. Moreover, we discover that the maximum energy storage exhibits singular behavior at the phase boundaries. Second, we find that direct coupling between the QB and quantum charger renders the ergotropy immune to sublattice dissipation, facilitated by the presence of a dark state and vacancy-like dressed bound state. Further, we show that as dissipation intensifies along with the emergence of the quantum Zeno effect, the charging power of QBs is transiently enhanced. Our findings provide insightful guidelines for practically enhancing the performance of QBs through structured reservoir engineering.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2つの原子をトポロジ的特徴を持つ1次元格子に結合するトポロジカル量子電池の革新的な設計法を提案する。
本手法を用いて, 量子電池(QB)の熱力学特性を解析的に検討した。
まず、コヒーレントな境界状態のみがQBの貯蔵エネルギーに大きく寄与することを示す。
我々は、位相的に非自明な位相において、量子充電器から量子電池(QB)へのほぼ完全なエネルギー移動を観測する。
逆に、位相的に自明な位相において、マルコフ極限の下では、退化ゼロエネルギー境界状態の出現によりQBの充電過程はほぼ完全に禁止される。
さらに, 最大エネルギー貯蔵量は相境界における特異な挙動を示す。
第2に、QBと量子チャージャーの直接結合は、暗黒状態と空孔様の着衣状態の存在によって促進されるエルゴトロピー免疫を亜格子散逸に誘導する。
さらに,量子ゼノ効果の出現とともに散逸が増大するにつれて,QBsの帯電力は過渡的に増強されることを示す。
本研究は, 構造型貯水池工学を通してQBの性能向上を図るための洞察に富んだガイドラインを提供する。
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