論文の概要: Reliable quantum advantage in quantum battery charging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15339v1
• Date: Thu, 19 Dec 2024 19:11:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-23 16:23:38.263100
• Title: Reliable quantum advantage in quantum battery charging
• Title（参考訳）: 量子電池充電における信頼性の高い量子優位性
• Authors: Davide Rinaldi, Radim Filip, Dario Gerace, Giacomo Guarnieri,
• Abstract要約: エネルギー変動は充電効率に大きな影響を及ぼす。 本研究では,フライングキュービットが単一モード光キャビティとコヒーレントに相互作用するモデルについて検討する。 真に量子的な非ガウスのフォック状態で後者を準備することは、決定的かつ(原理上)測定可能な優位性をもたらすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum batteries represent one of the most promising applications of quantum thermodynamics, whose goal is not only to store energy inside small quantum systems but also to potentially leverage genuine quantum effects to outperform classical counterparts. In this context, however, energy fluctuations become extremely relevant and have a significant impact on the charging efficiency. In our work, we consider a simple yet paradigmatic model in which a flying qubit (the battery) coherently interacts with a single mode optical cavity (the charger) through a number conserving Jaynes-Cummings interaction. By making use of full-counting statistics techniques, we fully characterize the average charging power, its fluctuations and the associated charging efficiency for several different choices of initial states of the optical cavity, demonstrating that preparing the latter in a genuinely quantum non-Gaussian Fock state (rather than a classical or even non-classical Gaussian state) leads to a definite and (in principle) measurable advantage in all these figures of merit.
• Abstract（参考訳）: 量子電池は、量子力学の最も有望な応用の1つであり、そのゴールは、小さな量子システム内にエネルギーを保存することだけでなく、真の量子効果を活用して古典的効果を上回ることにある。 しかし、この文脈では、エネルギー変動は極めて関連性が高く、充電効率に大きな影響を及ぼす。 本研究では,フライングキュービット(バッテリ)が単一のモード光キャビティ(充電器)と一貫した相互作用を,Jaynes-Cummings相互作用を保った数で行う単純なパラダイムモデルについて考察する。 フルカウント統計技術を用いることで、光学キャビティの初期状態のいくつかの異なる選択に対して、平均充電力、そのゆらぎおよび関連する充電効率を完全に特徴づけ、後者を真に量子的でないガウス的フォック状態(古典的あるいは古典的でないガウス的状態ではなく)で準備することは、これらすべての図形において決定的かつ(原理的に)測定可能な優位性をもたらすことを示した。

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