論文の概要: Charging Quantum Batteries via Dissipative Quenches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08151v1
• Date: Thu, 09 Apr 2026 12:11:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-10 18:34:05.904927
• Title: Charging Quantum Batteries via Dissipative Quenches
• Title（参考訳）: 消散クエンチによる量子電池の充電
• Authors: Riccardo Grazi, Donato Farina, Niccolò Traverso Ziani, Dario Ferraro,
• Abstract要約: 本研究では, 相互作用するスピン鎖と工学的環境との弱い結合からなるオープン量子電池の作業抽出について検討する。 我々は、純粋に散逸する動力学が、完全に受動的な熱状態から有限エルゴトロピーを活性化できることを示した。 対照的に、集団散逸は、通過率が初期温度とシステムサイズに決定的に依存する定常状態をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate work extraction in open quantum batteries composed of interacting spin chains weakly coupled to engineered environments. Focusing on two- and four-qubit XX models initially prepared in thermal Gibbs states, we analyze how dissipation and dephasing, acting either locally or collectively, can generate and shape ergotropy during both transient and steady-state dynamics. By introducing a continuous interpolation between parallel and collective noise channels, we systematically characterize the impact of environmental structure on work extractability. We show that purely dissipative dynamics can activate finite ergotropy from completely passive thermal states, giving rise to temperature-dependent transient regimes where hotter initial states temporarily outperform colder ones in an ergotropic Mpemba-like fashion. In contrast, collective dissipation leads to steady states whose passivity crucially depends on the initial temperature and system size, a behavior we trace back to the emergence of non-trivial dark subspaces. Finally, we demonstrate that dephasing channels suppress both transient advantages and steady-state work extraction, highlighting the qualitative difference between dissipative and dephasing environments.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 相互作用するスピン鎖と工学的環境との弱い結合からなるオープン量子電池の作業抽出について検討する。 熱ギブス状態で最初に作成された2-および4-qubit XXモデルに着目し,過渡状態と定常状態の両方の力学において,局所的あるいは集合的に作用する散逸と脱落がエルゴトロピーを生成・形成する過程を解析した。 並列なノイズチャネルと集合的なノイズチャネルを連続的に補間することにより、環境構造が作業抽出性に与える影響を体系的に特徴づける。 以上の結果から, 温度依存性の過渡的状態は, エルジトロピックなMpemba様の手法で, 温暖な初期状態が一時的に寒冷な状態より優れていることが示唆された。 対照的に、集団の散逸は、通過率が初期温度とシステムサイズに決定的に依存する定常状態へとつながり、これは非自明なダーク部分空間の出現に遡る。 最後に,抑止チャネルが過渡的優位性と定常的作業抽出の両方を抑制することを実証し,消耗環境と消耗環境の質的差異を強調した。

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