增强量子电池的充电功率

集体量子效应能否在有意义的热力学操作中产生差异？聚焦于能量存储和电池，我们证明当 $N$ 个电池被集体充电时，量子力学能够提升单位时间沉积的功的量，即充电功率。我们首先针对充电哈密顿量的两种约束选择，推导了充电功率中集体量子优势（\emph{quantum advantage}）的解析上界。然后，我们通过证明当电池的集体态被限制在可分离球（separable ball）内时量子优势消失，突出了纠缠的重要性。最后，当相互作用阶数受限（即至多 $k$ 个电池相互作用）时，我们给出了可实现的量子优势的上界。我们的结果是在能量沉积方面量子技术相对于经典技术所提供优势的基本极限。