耗散性量子三态介导的稳定充电

在这项工作中，我们提出了一种由三能级系统（量子三态）介导的稳定充电方案，该方案实现了从外部电源到(N+1)维量子电池的单向能量流动。凭借量子三态的耗散，该电池避免了任何幺正充电方案中由时间反演对称性引起的自发放电。无论初始状态如何，只要充电器与电池之间的相互作用存在，电池最终都能稳定在最大有效能态。我们利用Lindblad超算符的戴森级数得到了电池的有效主方程，发现该方程等价于适用于非厄米哈密顿量和自发衰变的高阶费米黄金规则。我们提取了充电效率的优化条件，并在具有均匀能级分裂的有限尺寸电池、大自旋电池以及截断谐振子电池中验证了该条件。