通过二次环境耦合增强 Unruh-DeWitt 电池性能

我们在开放量子框架下研究相对论效应对量子电池性能的影响。我们考虑一个由相干经典脉冲驱动的 Unruh-DeWitt 探测器作为量子电池，该电池通过二次耦合与无质量标量场相互作用。电池的运动轨迹由一个方向的均匀加速与加速平面内的恒定四维速度分量组合而成。在缺乏正交速度分量的情况下，加速运动会迅速降低量子电池的性能。我们首先详细推导了二次耦合下的 Lindblad 方程。随后我们证明，二次标量场耦合在正交速度存在的情况下增强了相干性和稳定性。我们观察到退相干被显著抑制，从而使电池容量和效率相较于通常的线性场耦合情况获得了显著提升。这为非线性环境耦合使储存能量能够在更长时间内得以保持开辟了可能性，进而实现量子设备更高效的运行。