Wannier-Stark 场对环境增强型量子电池的建设性影响

使用 Bose- 和 Fermi-Hubbard 模型的基态作为电池的初始状态，我们展示了在 hopping 项之外还能利用 Wannier-Stark (WS) 场进行充电，以提高电池的最大功率。尽管这种好处并非普遍存在，但玻色子电池受到 WS 场的影响更大。特别是，当 WS 场强度达到临界值时，电池的功率会发生增加。进一步，我们确定了当电池处于 Bose- 和 Fermi-Hubbard 模型中仅包含 hopping 项的基态时，充电采用仅包含 onsite 相互作用和 WS 场时储存的功的闭形式表达式，电池的晶格大小无关。此外，我们展示，即使在不进行充电的情况下，通过将边缘站点连接到两个具有高温度的局部热浴，也可以从费米子电池中提取功，这一过程我们称为 environment-assisted ergotropy。然而，玻色子电池在晶格大小增加且存在 Wannier-Stark 场时，能够在瞬态阶段表现出这种环境效应。尽管如此，如果利用 onsite 相互作用或具有临界强度的 WS 势作为充电器，能够在热浴的存在下从两种玻色子和费米子电池中存储和提取能量。