論文の概要: Pulse-Controlled Topologically Protected Quantum Batteries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03543v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 08:42:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.986347
- Title: Pulse-Controlled Topologically Protected Quantum Batteries
- Title（参考訳）: パルス制御トポロジカル保護量子電池
- Abstract要約: 本稿では,パルス制御された超伝導量子ビットチェーンに基づく量子電池の長距離帯電プロトコルを提案する。
充電プロセスはエネルギー逆流がなく、パルス制御における不完全性に対して頑健であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.478822032707551
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum batteries have emerged as a promising new generation of energy-storage devices for powering quantum technologies. Long-distance charging is particularly attractive because it minimizes interference between the charger and the battery, thereby attracting considerable interest. Here, we propose a topologically protected long-distance charging protocol for quantum batteries based on a pulse-controlled superconducting qubit chain. By dynamically modulating the pulse-mediated couplings, we realize topologically protected energy transfer from the charger to the battery. We show that the charging process is free of energy backflow and remains robust against imperfections in pulse control. Moreover, the energy stored in the battery at the target time is fully extractable, and the protocol remains effective for relatively large system sizes. To further accelerate charging, we optimize the pulse shape and elucidate the underlying physical mechanism. Our pulse-controlled topological quantum battery protocol provides a versatile framework for implementing long-distance topological charging and establishes a theoretical foundation for designing optimal-control strategies to enhance quantum battery performance.
- Abstract（参考訳）: 量子電池は、量子技術を動かすための新しいエネルギー貯蔵装置として期待されている。
長距離充電は、充電器とバッテリの干渉を最小限に抑え、かなりの関心を惹きつけるため、特に魅力的である。
本稿では,パルス制御された超伝導量子ビットチェーンに基づく量子電池用長距離帯電プロトコルを提案する。
パルス媒介結合を動的に変調することにより,充電器から電池へのトポロジカルに保護されたエネルギー移動を実現する。
充電プロセスはエネルギー逆流がなく、パルス制御における不完全性に対して頑健であることを示す。
さらに、目標時刻に蓄えられた電池のエネルギーは完全に抽出可能であり、このプロトコルは比較的大きなシステムサイズに対して有効である。
充電をさらに加速するため、パルス形状を最適化し、基礎となる物理機構を解明する。
我々のパルス制御トポロジカル量子電池プロトコルは、長距離トポロジカル充電を実装するための汎用的なフレームワークを提供し、量子バッテリ性能を向上させるための最適制御戦略を設計するための理論的基盤を確立する。
関連論文リスト
- Star Topology Optimizes the Charging Power of Quantum Batteries [39.27725073249277]
量子電池(Quantum Battery)は、エネルギーを蓄え、需要に応じて供給する量子システムである。
集合的な充電プロトコルとグローバルな制御は充電能力を高めることが知られているが、電池の内部相互作用アーキテクチャ自体が性能をいかに制限するかは定かではない。
本稿では, 内部結合をグラフ隣接行列で符号化し, 外部フェルミオン素子との簡単な相互作用により充電するフェミオン電池の相互作用について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-11T15:03:54Z) - Charging of a Quantum Battery by a Single-Photon Quantum Pulse [0.0]
充電器として機能する2レベルシステム(TLS)からなる量子電池を充電するための最小限のモデルについて検討する。
光の単一光子量子パルスはTLSを励起し、その後、その励起を孤立電池に転送する。
我々は、システムの力学において臨界遷移が起こる例外点に量子速度制限を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-23T11:41:17Z) - Finite-Time Protocols Stabilize Charging in Noisy Ising Quantum Batteries [0.0]
本研究では, 量子電池としての逆場イジング鎖について検討し, 電池モデルにおける量子ビット相互作用と有限充電時間との組合せに着目した。
この相互作用により、突然のプロトコルや非相互作用電池に比べてスムーズで制御しやすい充電が得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-16T15:55:32Z) - Optimizing the Charging of Open Quantum Batteries using Long Short-Term Memory-Driven Reinforcement Learning [0.0]
電池が充電器と構造型貯水池と相互作用するオープンな量子環境下での量子電池の充電過程について検討する。
長寿命短期記憶(LSTM)ネットワークとともに、決定論的ポリシー勾配アルゴリズムを用いた強化学習(RL)充電戦略を提案する。
RLプロトコルは、駆動磁場振幅と結合パラメータをリアルタイムに制御することで、従来の固定戦略を一貫して上回る。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-28T14:40:11Z) - Harnessing Nth Root Gates for Energy Storage [30.733286944793527]
量子熱力学における分数制御ノットゲートの利用について検討する。
Nth-root ゲートは2ビット演算のペーストな適用を可能にする。
量子バッテリを充電するための量子熱力学プロトコルに適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-16T14:57:55Z) - Energetics of a pulsed quantum battery [0.0]
本稿では,充電器とエネルギホルダからなる2成分量子電池の透過的解析モデルを提案する。
我々は、パルスの駆動強度、充電器とホルダーの結合、環境への必然的なエネルギー損失の観点から、電池の最適設計について議論する。
我々は、我々の理論が、真に量子電池の第1世代を特徴づける、初期段階の実験的な構築のための有用なガイドとして機能することを期待している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-29T12:54:53Z) - Nonreciprocal Quantum Batteries [0.0]
充電過程における貯水池工学による非相反性の導入により, エネルギー蓄積が著しく増加した。
局所的な消散にもかかわらず、非相互アプローチはバッテリーエネルギーの4倍の増加を示す。
より広義の文脈では、非相互充電の概念は、センシング、エネルギー捕獲、ストレージ技術に重要な意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T11:50:03Z) - Pulse-controlled qubit in semiconductor double quantum dots [57.916342809977785]
単一電子電荷量子ビットの量子制御のための数値最適化多パルスフレームワークを提案する。
新規な制御方式は、キュービットを断熱的に操作すると同時に、高速で一般的な単一キュービット回転を行う能力も保持する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:00:02Z) - Hybrid Gate-Pulse Model for Variational Quantum Algorithms [33.73469431747376]
現在の量子プログラムは主にゲートレベルでコンパイルされ、量子回路は量子ゲートで構成されている。
パルスレベルの最適化は、回路長の利点から研究者から注目を集めている。
これらの問題を緩和できるハイブリッドゲートパルスモデルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-01T17:06:35Z) - Control optimization for parametric hamiltonians by pulse reconstruction [21.723487348914958]
本稿では,ハミルトニアンに対する制御パルスを生成するのに必要な計算時間を短縮する手法を提案する。
我々は、所定のパラメータ値の離散セットに対して予め得られたパルスの集合から制御パルスを正確に再構成する単純なスキームを用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T14:47:09Z) - Energy transfer in $N$-component nanosystems enhanced by pulse-driven
vibronic many-body entanglement [41.94295877935867]
中間周期のパルスは、複数の励起子、従ってエネルギーを系内で最大に拡散する非常に絡み合ったビブロニック状態を生成する。
パルス生成ビブロニックの絡み合いは、N$が増加するにつれて強度とロバスト性を増加させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2017-08-10T17:49:17Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。