論文の概要: Chiral quantum batteries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25173v1
• Date: Thu, 26 Mar 2026 08:45:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.1886
• Title: Chiral quantum batteries
• Title（参考訳）: キラル量子電池
• Authors: Rong-Fang Liu, Wan-Lu Song, Wan-Li Yang, Hua Guan, Jun-Hong An,
• Abstract要約: 量子電池は、優れたエネルギー密度、超高速充電、高変換効率を提供する。 しかし、それらの実現はデコヒーレンスによって妨げられ、不完全充電、迅速な自己放電、抽出可能な作業の減少を引き起こす。 本稿では,カイラルマグノニックプラットフォームに基づくQBアーキテクチャを提案する。このQBアーキテクチャは,2つのイットリウム鉄ガーネット(YIG)球と,1つは充電器として,もう1つはQBとして機能し,導波路に結合する。 電磁界からの脱コヒーレンスを利用して、その破壊を資産化し、ロバストネスとワイヤレスライクなリモート充電を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0999959176504825
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Exploiting quantum effects for energy storage, quantum batteries (QBs) offer compelling advantages over conventional ones in terms of superior energy density, ultrafast charging, and high conversion efficiency. However, their realization is hampered by decoherence, which causes incomplete charging, rapid self-discharging, and reduced extractable work. Here, we propose a QB architecture based on a chiral magnonic platform. It comprises two yttrium iron garnet (YIG) spheres, one serving as the charger and the other as the QB, coupled to a waveguide. The unique chiral coupling between magnons and the guided electromagnetic fields breaks inversion symmetry, inducing both nonreciprocal energy flow and coherent interference between the charger and QB. Their synergy endows our QB with a 34-fold increase in energy capacity and a 55-fold boost in extractable work compared to its achiral counterpart in an experimentally accessible regime. Our scheme harnesses the decoherence from the electromagnetic fields and turns its destruction into an asset, which enables the robustness and wireless-like remote charging features of the QB. Our analysis reveals that these extraordinary capabilities stem from quantum coherence. By establishing chirality as a useful quantum resource, our work paves a viable path toward the realization of QBs.
• Abstract（参考訳）: エネルギー貯蔵のための爆発的な量子効果、量子バッテリ(QB)は、エネルギー密度、超高速充電、高変換効率の点で従来のものよりも強力な利点を提供する。 しかし、それらの実現はデコヒーレンスによって妨げられ、不完全充電、迅速な自己放電、抽出可能な作業の減少を引き起こす。 本稿では,カイラルマグノンプラットフォームに基づくQBアーキテクチャを提案する。 2つのイットリウム鉄ガーネット(YIG)球体を含み、1つはチャージャーとして、もう1つはQBとして、導波路に結合する。 マグノンと誘導電磁場の間の特異なキラル結合は反転対称性を破り、非相互エネルギーフローと電荷とQB間のコヒーレント干渉を誘導する。 彼らのシナジーは、我々のQBに34倍のエネルギー容量の増大と55倍の抽出可能な労働力を与えています。 電磁界からの脱コヒーレンスを利用して、その破壊を資産化し、QBの堅牢性と無線ライクなリモート充電機能を実現する。 我々の分析によると、これらの異常な能力は量子コヒーレンスに起因する。 カイラリティを有用な量子資源として確立することにより、我々の研究はQBの実現に向けて実行可能な道を開いた。

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