論文の概要: Hamiltonian $k$-Locality is the Key Resource for Powerful Quantum Battery Charging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.12000v1
• Date: Tue, 21 Jan 2025 09:47:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:20:32.069635
• Title: Hamiltonian $k$-Locality is the Key Resource for Powerful Quantum Battery Charging
• Title（参考訳）: Hamiltonian $k$-Localityは、強力な量子バッテリー充電の鍵となるリソース
• Authors: Anupam Sarkar, Sibasish Ghosh,
• Abstract要約: 量子自由度を用いたエネルギーの蓄積と抽出は、エネルギー科学における量子効果を活用するための有望なアプローチである。 我々は、最も効率的な量子電池を設計するために利用される特定の量子効果を識別する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Storing and extracting energy using quantum degrees of freedom is a promising approach to leveraging quantum effects in energy science. Early experimental efforts have already demonstrated its potential to surpass the charging power of existing technologies. In this context, it is crucial to identify the specific quantum effects that can be exploited to design the most efficient quantum batteries and push their performance to the ultimate limit. While entanglement has often been considered a key factor in enhancing charging (or discharging) power, our findings reveal that it is not as critical as previously thought. Instead, three parameters emerge as the most significant in determining the upper bound of instantaneous charging power: the locality of the battery and charger Hamiltonians, and the maximum energy storable in a single unit cell of the battery. To derive this new bound, we have also addressed several open questions previously noted in the literature but lacks an explanation. This bound provides a foundation for designing the most powerful charger-battery systems, where combined optimization of both components offers enhancements that cannot be achieved by manipulating only one of them.
• Abstract（参考訳）: 量子自由度を用いたエネルギーの蓄積と抽出は、エネルギー科学における量子効果を活用するための有望なアプローチである。 初期の実験では、既存の技術の充電能力を超える可能性は既に実証されている。 この文脈では、最も効率的な量子電池を設計し、その性能を究極の限界まで押し上げるために利用される特定の量子効果を特定することが不可欠である。 エンタングルメントは、しばしば充電(または放電)力を高める重要な要因と考えられてきたが、我々の発見は、以前考えられていたほど重要ではないことを示している。 代わりに、電池と充電器の局所性、および電池の1つの単位セルで最大エネルギーを保存できる3つのパラメータが、即時充電パワーの上限を決定する上で最も重要なものとして現れる。 この新たな限界を導出するために、文献で以前言及されたいくつかのオープンな質問にも対処してきたが、説明は得られていない。 このバウンダリは、最も強力な充電器バッテリシステムを設計するための基盤を提供する。

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