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非马尔可夫量子电池中由脱频控制的被动态向主动态的相变

量子物理 2026-04-14 v1

摘要

我们研究了一个由相互作用的两量子比特构成的量子电池,其中一致的充电器-电池耦合与非马尔可夫环境相互作用竞争。通过调节耦合强度和脱频,我们识别出环境记忆可增强能量存储和充电功率的 regimes,而强 dissipation 则通过将电池驱动进入被动态来抑制 ergotropy。我们指出,脱频发挥双重作用:既减少耗散,又引起记忆核中介导相位转换的相位移,从而控制一致能量交换与环境诱导回流之间的干涉。结果表明,尽管储存能量呈平滑变化,但可提取的功在临界脱频处呈现离散性启动,标志着 ergotropy 中的一次相变。对应的耦合-脱频平面相图揭示了热力学无活性态与产生功的态之间的尖锐分界。我们的结果表明,相位控制的相干性和非马尔可夫性为优化开放量子电池的功提取提供了强大的机制,为实现抗噪声的量子能源存储提供了实用策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.09888,
  title  = {Detuning-Controlled Phase Transition from Passive to Active Regimes in Non-Markovian Quantum Batteries},
  author = {Meysam Helmi Barati Farimani and Ali Mortezapour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09888},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 11 figures