論文の概要: Adiabatic charging of open quantum battery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.17854v1
- Date: Tue, 26 Nov 2024 20:10:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-28 15:26:10.285420
- Title: Adiabatic charging of open quantum battery
- Title(参考訳): オープン量子電池の断熱充電
- Authors: M. A. Fasihi, R. Jafarzadeh Bahrbeig, B. Mojaveri, R. Haji Mohammadzadeh,
- Abstract要約: 我々は,3レベルQBの断熱充電を,断熱量子マスター方程式の定式化を用いて再検討する。
我々は, 貯蔵エネルギー, エルゴトロピー, およびQBの総進化時間依存性を解析した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: We revisit the adiabatic charging of a three-level QBs, using the adiabatic quantum master equation formalism. We restrict ourselves to the weak-coupling regime with an Ohmic thermal bath and investigate the effects of relaxation and dephasing on the charging process. We analyze the dependence of the stored energy, ergotropy as well as efficiency of QB on the total time of evolution $t_f$. We demonstrate that for very short charging time ($t_f$), where the evolution is highly non-adiabatic, the stored energy and ergotropy are very small. However, with increasing $t_f$ we show that there is an optimal charging time, $t_f^{opt}$, for maximum energy charging such that at low temperatures we could fully charge the battery and effectively extract the whole amount of energy from it. Note that, the optimal charging time could be decreased by adjusting strength of the coupling between system and environment and also appropriate choice of the Hamiltonian parameters which in turn speed up the charging process. On the other hand, we show that for very long charing time $t_f$ the charging energy, ergotropy and efficiency decrease due to thermal excitations. Furthermore to get more insights about the problem we investigate the distance between density matrix of system at optimal charging time $t_f^{opt}$ and the corresponding thermal state using one-norm distance.
- Abstract(参考訳): 我々は,3レベルQBの断熱充電を,断熱量子マスター方程式の定式化を用いて再検討する。
我々は、オーミック熱浴による弱いカップリング状態に限定し、帯電過程における緩和と脱落の影響について検討する。
本研究では, 貯蔵エネルギー, エルゴトロピー, およびQBの総進化時間($t_f$)に対する依存性を解析した。
非常に短い充電時間(t_f$)では、進化は非常に非断熱的であり、貯蔵エネルギーとエルゴトロピーは非常に小さい。
しかし、$t_f$の増加により、極大エネルギー充電に最適な充電時間である$t_f^{opt}$が存在し、低温では電池を完全に充電し、その全エネルギーを効果的に取り出すことができることを示す。
ここでは、システムと環境の結合の強さを調整し、また充電過程を高速化するハミルトンパラメータの適切な選択をすることで、最適な充電時間を短縮できる。
一方, チャーリング時間$t_f$の充電エネルギーでは, 熱励起によるエルゴトロピーと効率の低下が認められた。
さらに, 最適充電時間$t_f^{opt}$における系の密度行列と, 1ノルム距離を用いた対応する熱状態との間の距離について検討する。
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