論文の概要: Heisenberg spin chain models for realising quantum battery with the aid of Dzyaloshinskii Moriya interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20529v1
- Date: Thu, 28 Aug 2025 08:15:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-29 18:12:02.19602
- Title: Heisenberg spin chain models for realising quantum battery with the aid of Dzyaloshinskii Moriya interaction
- Title（参考訳）: Dzyaloshinskii Moriya相互作用による量子電池の実現のためのハイゼンベルクスピンチェーンモデル
- Authors: Suprabha Bhattacharya, Vivek Balasaheb Sabale, Atul Kumar,
- Abstract要約: 8つの量子ビットからなるハイゼンベルクスピンチェインモデルを導入し、開、閉、超真空の3つの構成に分類する。
上記の系の充電力学は、電池、スピンスピン相互作用、横磁場からの寄与を含むハミルトニアンを用いて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.58286978800687
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This work investigates the energy storage properties of quantum spin chains in the context of quantum batteries by introducing Heisenberg spin chain models composed of eight qubits, organized into three configurations: open, closed, and supercube geometries. The charging dynamics of the mentioned systems are examined using Hamiltonians that include contributions from the battery, spin-spin interactions, and a transverse magnetic field. The inclusion of the Dzyaloshinskii Moriya interaction (DMI) within the charging Hamiltonian is found to improve the ergotropy in the XXZ model, particularly for the supercube configuration, leading to enhanced quantum battery performance. We further study the effects of varying neighboring coupling strengths and system size (8 and 12 qubits) on the charging power and ergotropy. The analysis identifies the supercube configuration, under specific interaction strengths, as achieving near-optimal charging and discharging efficiency. In the case of a 12-qubit icosahedral structure, the superior results and ergotropy are obtained, comparable to the supercube.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、8つの量子ビットからなるハイゼンベルクスピンチェーンモデルを導入し、オープン、クローズド、スーパーキューブの3つの構成からなる量子バッテリの文脈における量子スピンチェーンのエネルギー貯蔵特性について検討する。
電池,スピンスピン相互作用,横磁場からの寄与を含むハミルトニアンを用いて,上記系の帯電ダイナミクスについて検討した。
電荷ハミルトニアンにジアロシンスキー・モリヤ相互作用(DMI)を組み込むことにより、XXZモデルのエルゴトロピー、特にスーパーキューブ構成を改善することができ、量子バッテリ性能が向上する。
さらに, 隣り合う結合強度とシステムサイズ(8および12キュービット)が帯電力およびエルゴトロピーに及ぼす影響について検討した。
この分析は、特定の相互作用強度の下でのスーパーキューブ構成を、準最適充電と放電効率を達成するものとして識別する。
12ビットのコサヘドラル構造の場合、スーパーキューブに匹敵する優れた結果とエルゴトロピーが得られる。
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