論文の概要: Purcell effect and quantum Zeno effect suppressed self-discharging of quantum battery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.04363v1
• Date: Sun, 05 Jul 2026 15:45:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-07 22:26:29.908437
• Title: Purcell effect and quantum Zeno effect suppressed self-discharging of quantum battery
• Title（参考訳）: パーセル効果と量子ゼノ効果は量子電池の自己放電を抑制する
• Abstract要約: 我々は、パーセル効果が量子Zeno状態への強いカップリング機構を誘導できることを示した。 この方式では, 充電器によるQBの消耗を4桁に抑えることができる。 著しく抑制された散逸により、QBの貯蔵エネルギーはほぼ完全な状態に充電でき、貯蔵エネルギーはほぼ抽出可能な作業に変換される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.03928262944756
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum batteries (QB), as an energy storage and transfer device, not only show obvious advantages compared to classical electrochemical batteries, but also have important applications in quantum information. Self-discharging is a central obstacle to storing useful work in open QB, especially when the charger itself provides an unavoidable loss channel. Here we show that such charger-induced loss can be converted into a protection mechanism by combining Purcell effect with quantum Zeno effect. We reveal that the virtual photon process and the Purcell effect can induce the strong coupling regime to the quantum Zeno regime, in which the stronger the dissipation of the charger, the weaker the self-discharging effect of the QB. As a result, the dissipation caused by the charger to the QB can be suppressed four orders of magnitude in our scheme. Meanwhile, the quantum Zeno effect induced by the Purcell effect can also avoid the energy backflow between the QB and the charger. Owing to the significantly suppressed dissipation, the stored energy of QB can be charged to a nearly full state and the stored energy is almost converted into extractable work, which greatly improves the energy conversion efficiency.
• Abstract（参考訳）: 量子電池(QB)は、エネルギー貯蔵・転送装置であり、古典的な電気化学電池に比べて明らかな利点を示すだけでなく、量子情報にも重要な応用がある。 自己放電は、特に充電器自体が避けられない損失チャネルを提供する場合、オープンQBで有用な作業を保存するための中心的な障害である。 ここでは、パーセル効果と量子ゼノ効果を組み合わせることで、そのようなチャージャーによる損失を保護機構に変換することができることを示す。 仮想光子過程とパーセル効果は、チャージャーの発散が強くなるほどQBの自己放電効果が弱くなる量子ゼノ系に強いカップリング機構を誘導できることを明らかにした。 その結果、この方式では、充電器によるQBへの散逸を4桁に抑えることができる。 一方、パーセル効果によって誘導される量子ゼノ効果は、QBと充電器の間のエネルギー逆流を回避することもできる。 著しく抑制された散逸により、QBの貯蔵エネルギーはほぼ完全な状態に充電でき、蓄えられたエネルギーはほぼ抽出可能な作業に変換され、エネルギー変換効率が大幅に向上する。

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