論文の概要: (Thermo-)dynamics of the spin-boson model in the weak coupling regime: Application as a quantum battery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15712v1
- Date: Tue, 22 Apr 2025 08:53:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 21:26:39.492016
- Title: (Thermo-)dynamics of the spin-boson model in the weak coupling regime: Application as a quantum battery
- Title（参考訳）: 弱い結合状態におけるスピン-ボソンモデルの(熱-)力学:量子電池としての応用
- Authors: Mahima Yadav, Devvrat Tiwari, Subhashish Banerjee,
- Abstract要約: スピンボソン系を量子電池として概念化し,エネルギー,エルゴトロピー,反エルゴトロピー,電池容量などの指標を用いてその性能を解析する。
本研究は, スピンボソンモデルの量子熱力学デバイスにおける効率的なエネルギー貯蔵と移動のためのプラットフォームとしての汎用性を示すものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the spin-boson model's dynamical and thermodynamic features in the weak coupling regime using the weak coupling spin-boson (WCSB) and phase covariant (PC) master equations. Both unital (pure dephasing) and non-unital (dissipative) quantum channels are considered. On the dynamical side, we explore key quantum features including non-Markovianity, quantum speed limit, quantum coherence, and the system's steady-state behavior. Notably, the measures of non-Markovianity exhibit different behavior under WCSB and PC dynamics. From the quantum thermodynamic perspective, we conceptualize the spin-boson system as a quantum battery and analyze its performance through metrics such as energy, ergotropy, anti-ergotropy, and battery capacity. We further examine the roles of pure dephasing and dissipative processes in shaping the battery's performance. Our findings demonstrate the spin-boson model's versatility as a platform for efficient energy storage and transfer in quantum thermodynamic devices.
- Abstract（参考訳）: 弱い結合スピン-ボソン (WCSB) と位相共変 (PC) マスター方程式を用いて, 弱い結合状態におけるスピン-ボソンモデルの力学および熱力学特性について検討した。
単体(純脱落)と非単体(散逸)量子チャネルの両方を考慮する。
動的側では、非マルコビアン性、量子速度制限、量子コヒーレンス、システムの定常状態挙動などの重要な量子的特徴を探求する。
特に、非マルコビアン性の測定は WCSB と PC の力学の下で異なる振る舞いを示す。
量子熱力学の観点から、スピンボソン系を量子電池として概念化し、エネルギー、エルゴトロピー、反エルゴトロピー、バッテリー容量などの指標を用いてその性能を分析する。
さらに, 電池性能形成における純脱落・散逸プロセスの役割について検討した。
本研究は, スピンボソンモデルの量子熱力学デバイスにおける効率的なエネルギー貯蔵と移動のためのプラットフォームとしての汎用性を示すものである。
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