有序与无序相互作用对量子电池性能的增强

将量子自旋模型的基态作为量子电池的初态，我们表明有序与无序相互作用强度均对提升从中提取的功率起着关键作用。特别地，我们证明 xy 平面与 z 方向的交换相互作用（导致 XYZ 自旋链）连同 x 方向的局域充电场，相比无相互作用的模型显著增强了电池效率。此外，这种由相互作用带来的功率优势几乎与系统尺寸无关。我们发现，功率的行为虽在动力学中测量，却能忠实反映模型中存在的平衡量子相变。我们观察到，通过适当调节系统参数，有限温度制备的初态可比零温所得在电池中产生更高功率。最后，我们报道缺陷或杂质非但不会降低性能，反而相比由无无序自旋链产生初态的情形，能在电池中创造更大的淬灭平均功率，从而展示了动力学中的无序诱导有序。