論文の概要: High-efficiency and noise-immune quantum battery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29175v1
• Date: Tue, 31 Mar 2026 02:35:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.04825
• Title: High-efficiency and noise-immune quantum battery
• Title（参考訳）: 高効率・ノイズ免疫型量子電池
• Authors: Guohui Dong, Mengqi Yu, Yao Yao,
• Abstract要約: 動的変調による高効率・ノイズ免疫QBを提案する。 変調パラメータの司法的選択に対して、Dicke QB は Tavis-Cummings QB の挙動に類似して最適に充電することができる。 また, 消音騒音に対する耐性も高く, 有効水槽工学により完全エネルギー貯蔵が可能となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.084199052905331
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nowadays, quantum batteries (QBs) have been designed to outperform their classical counterparts by leveraging quantum advantages. For instance, the charging power greatly benefits from the entanglement generation of a collective charging scheme (e.g., the Dicke QB), especially in the ultrastrong coupling (USC) regime or even larger. However, apart from the fragility of the QB under intrinsic decoherence effects, another critical drawback emerges inevitably. Specifically, the non-negligible counter-rotating (CR) term in the USC regime would induce coherence in the energy basis of QB, thus remarkably degrading the charging efficiency. To tackle these challenges, we propose a high-efficiency and noise-immune QB boosted by dynamical modulation. It is demonstrated that the time-varying modulation can effectively reduce the CR coupling, resulting in a notable improvement in charging efficiency. Particularly, for a judicious choice of modulation parameters that entirely eliminate the CR interaction, the Dicke QB can be charged optimally, resembling the behavior of the Tavis-Cummings QB. In the subsequent storage process, beyond the natural robustness to pure dephasing noise, our scenario is also highly resilient to the dissipation noise and thus can achieve perfect energy storage by effective bath engineering. While feasible with current experimental platforms, our proposal offers a solid foundation for the implementation of a powerful QB and may drastically promote the development of energy storage and delivery techniques in the future.
• Abstract（参考訳）: 今日では、量子電池(QB)は、量子の利点を活用して、従来の電池よりも優れているように設計されている。 例えば、充電パワーは、特に超強結合(USC)系において、集団充電方式(例えば、Dicke QB)の絡み合い発生から大きな恩恵を受ける。 しかし、本質的な脱コヒーレンス効果下でのQBの不安定性とは別に、別の致命的な欠点が必然的に出現する。 具体的には、USC体制における非無視逆回転(CR)項は、QBのエネルギーベースにおけるコヒーレンスを誘導し、充電効率を著しく低下させる。 これらの課題に対処するため,動的変調による高効率・ノイズ免疫QBを提案する。 時間変化変調はCR結合を効果的に低減し、充電効率が顕著に向上することを示した。 特に、CR相互作用を完全に排除した変調パラメータの司法的選択に対して、Dicke QBは、Tavis-Cummings QBの挙動に似た最適に充電することができる。 その後の貯蔵プロセスでは, 純脱落音に対する自然の頑健性に加えて, 消音騒音に対する耐性も高く, 浴槽工学により完全エネルギー貯蔵が可能となる。 現在の実験プラットフォームで実現可能ではあるが、当社の提案は強力なQBの実現のための確固たる基盤を提供し、将来エネルギー貯蔵・配送技術の発展を劇的に促進する可能性がある。

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