論文の概要: Switchable coherent state stored quantum batteries with large ergotropies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02012v1
• Date: Wed, 02 Jul 2025 07:52:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-04 15:37:14.984496
• Title: Switchable coherent state stored quantum batteries with large ergotropies
• Title（参考訳）: 大きなエルゴトロピーを持つスイッチング型コヒーレント状態貯蔵量子電池
• Abstract要約: 量子バッテリ(QB)は概念的に新しいエネルギー貯蔵・変換装置である。 本稿では、スイッチング可能な充電と、充電されたQBの損失電力検出を実現する方法を検討する。 提案したスイッチング可能なQB構成の物理的実現は、実験的回路量子力学デバイスで特に実証される。
• 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: Quantum battery (QB) is a conceptually new energy storage and conversion device, which consists usually of a quantum charger and an energy store (called usually as the QB for simplicity). The demonstrated advantage of QB, over its classical counterpart, is that its charging efficiency can be significantly enhanced by using quantum entanglement resources. In this letter, we investigate alternatively how to realize the switchable charging and the lossless power detection of the charged QB. With the proposed QB configuration we show that, by adjusting the eigenfrequency of the qubit-based charger, the cavity-based QB can be switched on between the charging and power-off states and its stored energy can be non-destructively monitored by probing the transmitted spectrum of the external electromagnetic waves scattered by the qubit-based charger. As the qubit-based charger has never been excited, the proposed cavity-based QB could directly store the coherent state energy (rather than the single-photon one) and thus possess significantly large ergotropy. The physical realization of the proposed switchable QB configuration is demonstrated specifically with the experimental circuit quantum electrodynamical devices.
• Abstract（参考訳）: 量子電池(QB)は概念的に新しいエネルギー貯蔵・変換装置であり、通常は量子充電器とエネルギー貯蔵器(QBと呼ばれる)から構成される。 QBの古典的な利点は、量子絡み合い資源を使用することで、充電効率を著しく向上させることである。 本稿では、スイッチング可能な充電と、充電されたQBの損失電力検出を実現する方法について検討する。 提案したQB構成により、クビットベースの充電器の固有周波数を調整することにより、キャビティベースのQBを充電状態と電源オフ状態に切り替えることができ、クビットベースの充電器によって散乱される外部電磁波の透過スペクトルを探索することにより、その蓄積エネルギーを非破壊的に監視できることを示す。 クビットベースのチャージャーは決して興奮しなかったため、提案された空洞ベースのQBは(単光子ではなく)コヒーレントな状態エネルギーを直接保存することができ、したがって非常に大きなエルゴトロピーを持つ。 提案したスイッチング可能なQB構成の物理的実現は、実験的回路量子力学デバイスで特に実証される。

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