論文の概要: Quantum Batteries in Coherent Ising Machine
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15072v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 04:30:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.855017
- Title: Quantum Batteries in Coherent Ising Machine
- Title（参考訳）: コヒーレントアイシングマシンにおける量子電池
- Authors: Jin-Tian Zhang, Shuang-Quan Ma, Jing-Yi-Ran Jin, Qing Ai,
- Abstract要約: 量子バッテリ(QB)は、量子効果によるエネルギーの蓄積と転送のために提案されている。
我々の研究は、成熟した光学プラットフォーム上で現実的で即時実装可能なQBアーキテクチャを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.209678359286641
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With intensive studies of quantum thermodynamics, the quantum batteries (QBs) have been proposed to store and transfer energy via quantum effects. Despite many theoretical models, decoherence remains a severe challenge and practical platforms are still rare. Here we propose the QB based on the degenerate optical parametric oscillator (DOPO), using the signal field as the energy-storage unit. We carefully separate the ergotropy into coherent and incoherent components and find that the coherent part decays roughly half as slowly as the incoherent part. More importantly, the coherent ergotropy and the average charging power reach their respective maxima at essentially the same moment, i.e., $γ_s t \approx 10$. This coincidence defines the optimal instant to switch off the pump. Finally, coupling the QB to a two-level system (TLS) as the load, we demonstrate an efficient discharge process of the QB. Our work establishes a realistic and immediately-implementable QB architecture on a mature optical platform.
- Abstract（参考訳）: 量子熱力学の研究により、量子電池 (QBs) は量子効果によるエネルギーの蓄積と転送が提案されている。
多くの理論モデルにもかかわらず、デコヒーレンスは深刻な課題であり、実用的なプラットフォームはいまだに稀である。
本稿では、信号場をエネルギー貯蔵単位とする縮退型光パラメトリック発振器(DOPO)に基づくQBを提案する。
我々は、エルゴトロピーをコヒーレント成分と非コヒーレント成分に慎重に分離し、コヒーレント成分が不コヒーレント成分の約半分の速度で崩壊することを発見した。
さらに重要なのは、コヒーレントエルゴトロピーと平均充電力は、基本的に同じ瞬間、すなわち$γ_s t \approx 10$に達することである。
この偶然はポンプをオフにするのに最適な瞬間を定義する。
最後に、負荷としてQBを2レベルシステム(TLS)に結合し、QBの効率的な放電過程を示す。
我々の研究は、成熟した光学プラットフォーム上で現実的で即時実装可能なQBアーキテクチャを確立する。
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