論文の概要: Electromagnetically Induced Transparency Effect Improves Quantum Battery Lifetime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16156v1
- Date: Thu, 20 Mar 2025 13:55:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-21 16:33:17.930454
- Title: Electromagnetically Induced Transparency Effect Improves Quantum Battery Lifetime
- Title（参考訳）: 電磁誘導透過効果による量子電池寿命の改善
- Authors: Cheng-Ge Liu, Jin-Tian Zhang, Qing Ai,
- Abstract要約: 量子バッテリ(Quantum Battery, QB)は、量子力学の応用であり、量子効果を用いてエネルギーを貯蔵・伝達する。
本稿では、電磁誘導透過(EIT)と境界状態を利用して、QBのエネルギー貯蔵過程における環境散逸を抑制することを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum battery (QB) is an application of quantum thermodynamics which uses quantum effects to store and transfer energy, overcoming the limitations of classical batteries and potentially improving performance. However, due to the interaction with the external environment, it will lead to decoherence and thus reduce the lifetime of QBs. Here, we propose suppressing the environmental dissipation in the energy-storage process of the QB by exploiting the electromagnetically-induced transparency (EIT) and bound states. By constructing a hybrid system composed of a four-level atom and a coupled-cavity array, two bound states are formed in the system when the energy of the QB is in the energy band of the cavity array. Due to the bound states and the EIT effect, the ambient dissipation is significantly suppressed, which improves the lifetime of the QB. In addition, we show that when the energy of the QB is in resonance with the cavity, the ergotropy of the QB reaches the maximum. Furthermore, there exists an optimal coupling strength between two neighbouring cavities which helps improve the performance of the QB. These discoveries may shed the light on the design of high-efficiency QBs.
- Abstract（参考訳）: 量子バッテリ(Quantum Battery, QB)は、量子力学の応用であり、量子効果を利用してエネルギーを蓄え、伝達し、古典的なバッテリの限界を克服し、性能を向上する。
しかし、外部環境との相互作用により、不整合が生じ、QBの寿命が減少する。
本稿では、電磁誘導透過(EIT)と境界状態を利用して、QBのエネルギー貯蔵過程における環境散逸を抑制することを提案する。
4レベル原子と結合キャビティアレイからなるハイブリッドシステムを構築することにより、QBのエネルギーがキャビティアレイのエネルギーバンド内にある場合に、システム内に2つのバウンド状態を形成する。
境界状態とEIT効果により、周囲の散逸が著しく抑制され、QBの寿命が向上する。
さらに,QBのエネルギーが空洞と共鳴している場合,QBのエルゴトロピーが最大値に達することを示す。
さらに,隣接する2つのキャビティ間の最適結合強度が存在し,QBの性能向上に寄与する。
これらの発見は、高効率QBの設計に光を当てる可能性がある。
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