論文の概要: Dissipative qutrit-mediated stable charging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.00271v2
- Date: Sun, 07 Sep 2025 14:26:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-09 16:12:15.160734
- Title: Dissipative qutrit-mediated stable charging
- Title（参考訳）: 消散性クォートによる安定帯電
- Authors: Chen-yi Zhang, Jun Jing,
- Abstract要約: 3レベルシステム(量子)を介する安定充電方式を提案する。
クォートリットの散逸により、電池は任意のユニタリチャージスキームの時間反転対称性によって引き起こされる自然放電を避ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8668875019366395
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we propose a stable charging scheme mediated by a three-level system (qutrit), which renders a unidirectional energy flow from an external power source to an $(N+1)$-dimensional quantum battery. By virtue of the qutrit dissipation, the battery avoids the spontaneous discharging induced by the time-reversal symmetry of any unitary-charging scheme. Irrespective of the initial state, the battery can be eventually stabilized at the maximal-ergotropy state as long as the charger-battery interaction is present. We use a Dyson series of Lindbladian superoperator to obtain an effective master equation for the battery, which is found to be equivalent to the high-order Fermi's golden rule adapted to the non-Hermitian Hamiltonian and spontaneous decay. We extract the optimization condition for charging efficiency and justify it in the finite-size battery with uniform energy splitting, the large spin battery, and the truncated harmonic-oscillator battery.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,外部電源からの一方向エネルギーフローを$(N+1)$-dimensionalの量子電池に描画する3レベルシステム(量子)を介する安定充電方式を提案する。
クォートリットの散逸により、電池は任意のユニタリチャージスキームの時間反転対称性によって引き起こされる自然放電を避ける。
初期状態によらず、充電器と電池の相互作用が存在する限り、電池は最終的に最大エゴトロピー状態で安定させることができる。
我々は、リンドブラディアン超作用素のダイソン級数を用いて、バッテリの効果的なマスター方程式を得る。これは、非エルミート的ハミルトニアンおよび自発的崩壊に適応した高階フェルミの黄金律と等価である。
我々は、充電効率の最適化条件を抽出し、有限サイズの電池に均一なエネルギー分割、大きなスピンバッテリ、切り裂かれたハーモニック・オシレータバッテリで正当化する。
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