論文の概要: Dissipation suppression for an Unruh-DeWitt battery with a reflecting boundary

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.00875v1
• Date: Sun, 31 Aug 2025 14:42:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.440916
• Title: Dissipation suppression for an Unruh-DeWitt battery with a reflecting boundary
• Title（参考訳）: 反射境界を有するUnruh-DeWitt電池の消散抑制
• Authors: Xiaobao Liu, Zehua Tian, Jiliang Jing,
• Abstract要約: 本研究では、無質量スカラー量子場と相互作用するUnruh-DeWitt検出器としてモデル化された加速量子電池のダイナミクスについて検討する。 このセットアップにおける大きな課題は、環境によって引き起こされる脱コヒーレンスであり、QBのエネルギー散逸につながる。 空間における反射境界を導入し、場の真空変動を変調し、位置依存的な消散の抑制をもたらす。
• 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: In the framework of open quantum systems, we study the dynamics of an accelerated quantum battery (QB), modeled as an Unruh-DeWitt detector interacting with a real massless scalar quantum field. The QB is driven by an external classical force acting as a charger. A major challenge in this setup is the environment-induced decoherence, which leads to energy dissipation of the QB. Accelerated motion exacerbates this dissipation, manifesting effects analogous to those experienced by a static QB in a thermal bath in free space, consistent with the Unruh effect. To overcome these challenges, we introduce a reflecting boundary in a space, which modifies the vacuum fluctuations of the field and leads to a position-dependent suppression of dissipation for the Unruh-DeWitt QB. Our analysis reveals that as the QB approaches the boundary, the relevant dissipation is significantly reduced. In particular, when the QB is placed extremely close to the boundary, the dissipation is nearly eliminated, as if the QB were a closed system. Furthermore, we identify a characteristic length scale associated with the acceleration of QB. When the distance between the QB and the boundary is much smaller than this scale, the boundary effectively suppresses dissipation, and this suppression effect becomes identical for both an accelerated QB and a static QB in a thermal bath. Conversely, when the distance is beyond this scale, the suppression effect weakens and manifests a significant difference between these two cases. Our findings demonstrate the potential of boundary-induced modifications in vacuum fluctuations to effectively suppress dissipation, offering valuable insights for optimizing QB performance. This work paves the way for the development of high-efficiency quantum energy storage systems in the relativistic framework.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムの枠組みとして、実際の無質量スカラー量子場と相互作用するUnruh-DeWitt検出器としてモデル化された加速量子バッテリ(QB)の力学について検討する。 QBは、充電器として働く外部古典的な力によって駆動される。 このセットアップにおける大きな課題は、環境によって引き起こされる脱コヒーレンスであり、QBのエネルギー散逸につながる。 加速運動は、この散逸を悪化させ、アンルー効果と一致して、自由空間の熱浴で静的QBに類似した効果を示す。 これらの課題を克服するために、場の真空変動を補正し、Unruh-DeWitt QBの位置依存的な消散の抑制をもたらす空間の反射境界を導入する。 分析の結果,QBが境界に近づくにつれ,関連する散逸が著しく減少することが明らかとなった。 特に、QBが境界に非常に近い位置にある場合、QBが閉系であるかのように、散逸はほぼ排除される。 さらに,QBの加速度に付随する特徴的長さ尺度を同定した。 このスケールよりもQBと境界との距離がはるかに小さい場合、この境界は消散を効果的に抑制し、この抑制効果は熱浴中における加速QBと静止QBの両方に同一となる。 逆に、このスケールを超えれば、抑制効果は弱まり、これらの2つのケースの間に有意な差が現れる。 本研究は,QB性能の最適化に有用な知見を提供するとともに,真空揺らぎによる消散を効果的に抑制するための境界誘起変化の可能性を示すものである。 この研究は、相対論的枠組みにおける高効率量子エネルギー貯蔵システムの開発の道を開くものである。

関連論文リスト

• Quantum tunneling and anti-tunneling across entropic barriers [44.99833362998488]
  拘束された2次元チャネルにおける量子粒子のダイナミクスについて検討する。 温度が低下するにつれて、量子補正の開始が(半直観的な)高温の挙動にどのように影響するかを分析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-06T19:55:55Z)
• Electromagnetically Induced Transparency Effect Improves Quantum Battery Lifetime [0.0]
  量子バッテリ(Quantum Battery, QB)は、量子力学の応用であり、量子効果を用いてエネルギーを貯蔵・伝達する。 本稿では、電磁誘導透過(EIT)と境界状態を利用して、QBのエネルギー貯蔵過程における環境散逸を抑制することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-20T13:55:42Z)
• Topological Quantum Batteries [0.3749861135832073]
  本稿では、2レベルシステムとトポロジカル光導波路を結合する量子電池(QB)の革新的な設計を提案する。 我々はQBの熱力学性能を解析的に検討した。 我々の研究結果は、現実的な環境での量子バッテリーの性能向上に有用なガイダンスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-06T17:50:35Z)
• Frequency-resolved Purcell effect for the dissipative generation of steady-state entanglement [49.1574468325115]
  本研究では, 共振器内に設置した強相互作用量子エミッタのうち, 定常絡み合った$W$状態を生成する駆動散逸機構について報告する。 相互作用するアンサンブルの非調和エネルギー構造は、この遷移を共振器によって共振的に選択することを可能にする。 この純粋な散逸機構の証拠は、固体中の最先端のキャビティQEDシステムで観測できるはずである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-19T18:04:22Z)
• Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating environment [68.8204255655161]
  我々は、もともと、相互作用しない2レベルシステム(量子ビット)のアンサンブルから静的ドップラー拡大の効果を取り除くことを意図したスキームを再検討する。 このスキームははるかに強力であり、時間と空間に依存するノイズから単一(あるいはアンサンブル)量子ビットのエネルギーレベルを保護できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-08T01:44:30Z)
• Protecting the quantum interference of cat states by phase-space compression [45.82374977939355]
  独自の位相空間干渉特性を持つキャット状態は、量子力学を理解するための理想的な候補である。 これらは光子損失に非常に敏感であり、必然的にガウスの量子的非ガウス的特徴を減少させる。 ここでは,猫状態の位相空間分布を圧縮することにより,これらの非ガウス的特徴を保護する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-02T16:06:40Z)
• Cloaking a qubit in a cavity [36.136619420474766]
  キャビティ量子電磁力学 (Cavity quantum electrodynamics, QED) は真空電磁場のモード構造を設計するために空洞を使用する。 キュービットを空洞の光子集団から完全に分離し、効果的に空洞からクビットを詰まらせる。 実験は、アク・スタークシフトと測定誘起デファスティングをキャンセルするために、キュービット・クローキングをどのように活用できるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-10T18:45:03Z)
• Floquet Engineering to Reactivate a Dissipative Quantum Battery [0.0]
  本稿では,量子電池の老化を克服する機構を提案する。 2つのFBSの準エネルギーが縮退するか、QB電荷結合が大きい限り、散逸性環境に曝されたQBは、その準理想的環状段階に戻る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T11:01:16Z)
• Einselection from incompatible decoherence channels [62.997667081978825]
  我々は、CQED実験にインスパイアされたオープン量子力学を、2つの非可換リンドブラッド作用素を用いて解析する。 Fock状態は、決定的な結合をデコヒーレンスにデコヒーレンスする最も堅牢な状態のままであることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-29T14:15:19Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。