論文の概要: Tunable Dynamics of a Dipolar Quantum Battery: Role of Spin-Spin Interactions and Coherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.07325v1
- Date: Mon, 08 Dec 2025 09:10:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.802369
- Title: Tunable Dynamics of a Dipolar Quantum Battery: Role of Spin-Spin Interactions and Coherence
- Title（参考訳）: 双極子電池の可変ダイナミクス-スピンスピン相互作用とコヒーレンスの役割
- Authors: J. Ramya Parkavi, R. Muthuganesan, V. K. Chandrasekar,
- Abstract要約: Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用を用いた双極子スピンシステムを用いてモデル化した量子電池のエネルギー貯蔵ダイナミクスについて検討した。
その結果、量子コヒーレンスとDM相互作用は、量子電池のエネルギー貯蔵効率と出力を著しく向上させることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.197844546192811
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This study explores the energy storage dynamics of a quantum battery (QB) modeled using a dipolar spin system with Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction. We examine the performance of this system in terms of ergotropy, instantaneous power, capacity, and quantum coherence using a two-qubit model. By solving the system's time evolution under cyclic unitary processes, we analyze how external parameters such as temperature, magnetic field, and DM interaction influence the charging behavior and quantum resources of the battery. The findings demonstrate that quantum coherence and DM interaction significantly enhance the energy storage efficiency and power output of the quantum battery, offering promising strategies for designing high-performance quantum energy storage devices. Furthermore, we investigate the performance of quantum battery under the influence of a common dephasing environment, which limits the long-term work-extraction capability of dipolar quantum batteries.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用を持つ双極子スピンシステムを用いてモデル化した量子電池 (QB) のエネルギー貯蔵ダイナミクスについて検討した。
エルゴトロピー,瞬時電力,キャパシティ,量子コヒーレンスを2量子モデルを用いて検討した。
循環的ユニタリプロセス下でのシステムの時間進化を解くことで、温度、磁場、DM相互作用などの外部パラメータが電池の充電挙動や量子資源にどのように影響するかを分析する。
その結果、量子コヒーレンスとDM相互作用により、量子電池のエネルギー貯蔵効率と電力出力が大幅に向上し、高性能な量子エネルギー貯蔵装置を設計するための有望な戦略が示された。
さらに、双極性量子電池の長期的作業抽出能力を制限する共通の減圧環境の影響下での量子電池の性能について検討する。
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