論文の概要: Coherence-Enhanced Quantum Battery Charging with Ergotropy Stabilization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.17700v1
- Date: Sun, 17 May 2026 23:46:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-19 23:51:08.399946
- Title: Coherence-Enhanced Quantum Battery Charging with Ergotropy Stabilization
- Title（参考訳）: エルゴトロピー安定化によるコヒーレンス強化量子電池充電
- Authors: Fan Yang, Hui Wang, Yusef Maleki, William J. Munro, Girish S. Agarwal, Marlan O. Scully,
- Abstract要約: 量子電池は、古典的な熱力学限界を超える充電速度とエネルギー貯蔵性能を達成する。
エルゴトロピーを安定させるために暗黒状態保護を利用する二重チャネルコヒーレンスフレームワークを提案する。
これらの結果は、量子アーキテクチャにおける高出力で安定なエネルギー貯蔵のための堅牢な経路を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8973758359480013
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum batteries utilize nonclassical resources to achieve charging speed and energy storage performances that surpass classical thermodynamic limits. However, the practical realization of quantum batteries is often constrained by the inevitable environment-induced dissipation of both stored ergotropy and coherence. To actively counteract these losses, we propose a dual-channel coherence framework that exploits dark-state protection to stabilize ergotropy. We conduct, for the first time, an investigation of the synergistic interplay between internal charger coherence and reservoir squeezing, the latter acting as a source of external coherence. In the resource-efficient regime where charger and battery sizes are comparable, our study shows that internal charger coherence and reservoir squeezing jointly enhance the transient charging power. Crucially, initial charger coherence is the fundamental resource for maximizing and stabilizing steady-state ergotropy through dark-state protection. Our analysis reveals that these advantages are driven by the buildup of local battery coherence, which emerges from the integration of both internal and external coherence sources. These results offer a robust pathway for high-power, stabilized energy storage in quantum architectures.
- Abstract（参考訳）: 量子電池は、古典的な熱力学限界を超える充電速度とエネルギー貯蔵性能を達成するために、非古典的な資源を利用する。
しかし、量子電池の実用的実現はしばしば、貯蔵されたエルゴトロピーとコヒーレンスの両方が必然的に環境によって引き起こされる散逸によって制約される。
これらの損失に積極的に対処するために、エルゴトロピーを安定させるために暗黒状態保護を利用する二重チャネルコヒーレンスフレームワークを提案する。
我々は、初めて、内部充電器のコヒーレンスと貯水池のスクイージングの相乗的相互作用の調査を行い、後者は外部コヒーレンスの原因として機能する。
充電器とバッテリサイズが同等の資源効率の高いシステムでは、内部充電器のコヒーレンスと貯水池のスクイーズにより過渡充電能力が増強される。
重要なことに、初期チャージャーコヒーレンスは、暗黒状態保護による定常エルゴトロピーの最大化と安定化のための基本的な資源である。
分析の結果、これらの利点は、内部および外部のコヒーレンスソースの統合から生じる局所的なバッテリコヒーレンスの構築によってもたらされることが明らかとなった。
これらの結果は、量子アーキテクチャにおける高出力で安定なエネルギー貯蔵のための堅牢な経路を提供する。
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