論文の概要: Spin-Squeezing-Enhanced Charging for Quantum Dicke Batteries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.31014v1
- Date: Tue, 30 Jun 2026 01:05:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-03 16:10:56.671964
- Title: Spin-Squeezing-Enhanced Charging for Quantum Dicke Batteries
- Title（参考訳）: 量子ディック電池のスピンスクイーズ強化充電
- Abstract要約: 高出力ディック量子電池(QB)は一般に集団超放射能を利用するが、本質的な物質-物質相互作用は伝統的に有害であると考えられている。
本稿では,これらの相互作用を相乗的資源として制御・再利用し,充電能力とキャパシティを向上させるための直観的パラダイムを提案する。
本研究は, 物質相互作用を利用した高感度多体QBの設計のための青写真を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.564291277690075
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-power Dicke quantum batteries (QBs) typically exploit collective superradiance, whereas intrinsic matter-matter interactions are conventionally considered detrimental. Here, we propose a counterintuitive paradigm: these interactions can be controlled and repurposed as a synergistic resource to enhance charging power and capacity. In the low-excitation limit, transverse interactions induce collective spin squeezing, causing critical mode softening and an exponential enhancement of effective coupling, which significantly boosts charging power. At higher excitations, these interactions act as a macroscopic nonlinear torque. By appropriately aligning this torque, we effectively lower phase-space dynamical barriers, guiding the system along optimal rapid-charging paths. Importantly, this cooperative enhancement remains highly robust under realistic dissipation, outperforming ideal, dissipationless Dicke QBs in specific regimes. Our results provide a blueprint for exploiting matter interactions to design dissipation-resistant, high-performance many-body QBs.
- Abstract（参考訳）: 高出力ディック量子電池(QB)は一般に集団超放射能を利用するが、本質的な物質-物質相互作用は伝統的に有害であると考えられている。
本稿では,これらの相互作用を相乗的資源として制御・再利用し,充電能力とキャパシティを向上させるための直観的パラダイムを提案する。
低励起限界において、逆相互作用は集団スピンスクイーズを誘導し、臨界モードの軟化と有効結合の指数関数的な増強を引き起こし、充電電力を著しく向上させる。
高い励起では、これらの相互作用はマクロな非線形トルクとして働く。
このトルクを適切に調整することにより、位相空間の動的障壁を効果的に低減し、最適急速充電経路に沿ってシステムを誘導する。
重要なことに、この協調的な強化は、現実的な散逸、理想的、散逸のないディックQBよりも優れた特定の体制下では、非常に堅牢なままである。
本研究は, 物質相互作用を利用した高感度多体QBの設計のための青写真を提供する。
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