論文の概要: Enhanced Charging in Multi-Battery Systems by Nonreciprocity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22187v1
• Date: Fri, 28 Mar 2025 07:13:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 19:09:59.593661
• Title: Enhanced Charging in Multi-Battery Systems by Nonreciprocity
• Title（参考訳）: 非相反性による多電池系の帯電促進
• Authors: Hua-Wei Zhao, Yong Xie, Xinyao Huang, Guo-Feng Zhang,
• Abstract要約: 非相反性に乗じて、多電池システムの充電を改善するための効率的な手法を提案する。 また,非相反性はQBの充電能力の向上にも寄与することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9951645518010888
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum batteries (QBs), harnessing quantum systems to transfer and store energy, have garnered substantial attention recently, enabling potentials in enhanced charging capacity, increased charging power, and device miniaturization. However, constrained by the weak interaction between the quantum nodes, the implementations of QB networks exhibit limited charging performance. In this work, we propose an efficient approach to improving charging in multi-battery systems by capitalizing on nonreciprocity. By constructing non-Hermitian Aharonov-Bohm triangles to establish unidirectional energy transfer in both cascaded and parallel configurations, we can achieve a significant enhancement of the stored energy in QBs especially in the weak interaction regime. Remarkably, the nonreciprocal cascaded setups display an exponentially increasing gain in the battery energy as the charging distance lengthens compared to the reciprocal counterparts. Furthermore, we demonstrate that nonreciprocity can also lead to the same enhancement in the charging power of QBs, accelerating the charging processes. Our findings provide a practical pathway for enhancing the charging performance of QBs and exhibit the potentials for constructing efficient QB networks.
• Abstract（参考訳）: 量子バッテリ(QB)は、量子システムをエネルギーの転送と保存に利用し、近年大きな注目を集め、充電能力の向上、充電能力の向上、デバイスの小型化を可能にしている。 しかし、量子ノード間の弱い相互作用に制約され、QBネットワークの実装はチャージ性能が制限されている。 本研究では,非相反性に乗じて,マルチバッテリシステムの帯電性を改善するための効率的な手法を提案する。 非エルミート的アハロノフ-ボーム三角形を構築し、カスケードと平行配置の両方で一方向エネルギー移動を確立することにより、特に弱い相互作用状態において、QBにおける保存エネルギーの顕著な増強を達成することができる。 注目すべきは、非相互カスケード構成は、充電距離が相互に比較して長くなるにつれて、バッテリエネルギーが指数関数的に増加することである。 さらに、非相反性は、QBの充電能力が向上し、充電プロセスが加速することを示す。 本研究は,QBの充電性能を高め,効率的なQBネットワーク構築の可能性を示すための実用的な経路を提供する。

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