論文の概要: Many-body enhancement of energy storage in a waveguide-QED quantum battery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14555v1
- Date: Fri, 18 Oct 2024 15:56:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-21 14:25:01.282377
- Title: Many-body enhancement of energy storage in a waveguide-QED quantum battery
- Title(参考訳): 導波管QED量子電池における多体エネルギー貯蔵の増強
- Authors: Salvatore Tirone, Gian Marcello Andolina, Giuseppe Calajò, Vittorio Giovannetti, Davide Rossini,
- Abstract要約: 量子電池として機能する導波路-QED系の異なる構成について検討する。
集合的な効果は、電池の自己放電時間を遅くする可能性がある。
どちらの構成でも、集合効果は光学系のエネルギー保護特性を高めるために用いられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.46603287532620735
- License:
- Abstract: Quantum batteries have demonstrated remarkable charging properties, showing that a quantum advantage is possible in the realm of quantum thermodynamics. However, finding an effective strategy to store energy for long periods remains crucial in these systems. Here, we investigate different configurations of a waveguide-QED system acting as a quantum battery and show that, in this context, collective effects can slow down the self-discharging time of the battery, thus improving the storage time. Specifically, when the artificial atoms of the array are arranged randomly, the energy and ergotropy of the optical system are shown to decay at a subexponential rate over long periods, in contrast to the energy decay of a single atom in a waveguide. In the case of atoms arranged in an ordered lattice, collective effects slow down dissipative discharging only for a specific lattice spacing. Thus, in both configurations, collective effects can be used to boost the energy-protection properties of optical systems.
- Abstract(参考訳): 量子電池は驚くべき充電特性を示しており、量子熱力学の領域では量子上の利点が可能であることを示している。
しかし、これらのシステムでは、エネルギーを長期保存するための効果的な戦略を見つけることが不可欠である。
本稿では、量子電池として機能する導波管-QEDシステムの異なる構成を調査し、この状況下では、集合効果が電池の自己放電時間を遅くし、保存時間を改善できることを示す。
具体的には、アレイの人工原子がランダムに配列された場合、光系のエネルギーとエルゴトロピーは、導波管内の1つの原子のエネルギー崩壊とは対照的に、長期間にわたってサブ指数速度で崩壊することが示される。
秩序格子に配列された原子の場合、集合効果は特定の格子間隔にのみ散逸する。
したがって、両方の構成において、集合効果は光学系のエネルギー保護特性を高めるために用いられる。
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