通过耗散性湍动实现量子电池的充电

我们研究了由弱耦合到人造环境的相互作用自旋链组成的开放型量子电池中的工作提取问题。我们聚焦于最初处于热力学Gibbs态的两比特和四比特XX模型，分析耗散和退相位（无论是局部作用还是集体作用）如何在瞬态和稳态动力学期间生成和塑造ergotropy。通过引入介于平行噪声通道与集体噪声通道之间的连续插值，我们系统性地表征了环境结构对可提取功的影响。我们表明，纯粹的耗散动力学可以从完全被动的热力学态中激活有限的ergotropy，导致温度依赖的瞬态 regime，其中较热的初始态在ergotropic Mpemba类似现象中暂时性地优于较冷的初始态。相比之下，集体耗散导致的稳态被动性严重取决于初始温度和系统规模，这一行为可追溯到非平凡暗子空间的出现。最后，我们展示了退相位通道抑制了瞬时优势和稳态工作提取，凸显了耗散性环境与退相位环境之间的本质差异。