基于热化的守夫人量子电池充能

强耦合于充电器处于热平衡状态的小系统的约化态可能是非热的，用作一块在断开连接后可用作小型电池。通过利用电池-充电器之间的关联，我们可以将电池可提取能量提升至 Ergotropy 之上。我们引入一种协议：利用量子系统作为记忆体，对充电器进行测量，并使电池保持在已充电状态。借助测量获得的信息，可从电池中提取守夫人 Ergotropy。随后将电池重新连接至充电器，进行热化以充电。然而，记忆体必须返回其初始标准态以完成热力学循环。一方面，循环的功成本为断开和重新连接电池-充电器功耗，以及测量与抹除功耗；另一方面，所提取能量为电池的守夫人 Ergotropy 加上记忆体的 Ergotropy。该循环效率由这两者之比定义。我们以修改的横向自旋 1/2 Ising 链为例，其中一枚自旋作为电池，其他自旋作为充电器，另一枚辅助自旋 1/2 作为记忆体。我们发现存在若干测量方案，可从电池中提取相同的守夫人 Ergotropy，耗散的能量相同，但一种方案使记忆体处于活跃态，另一种则使其处于被动态。我们研究了记忆体的 Ergotropy 以及电池的守夫人 Ergotropy。我们发现，在满足温度、耦合强度以及测量算子选择条件后，借助测量可实现该协议的效率超越未测量方案。