中心自旋量子电池中的纠缠与能量传输

量子电池利用量子力学原理来传输和存储能量。我们研究了由$N_b$个自旋构成电池单元、被$N_c$个自旋构成充电器单元的中心自旋量子电池的能量传输。我们应用不变子空间方法求解中心自旋电池在大量自旋情况下的动力学。我们建立了电池容量与电池-充电器纠缠之间的普遍反关系，这一关系在电池和充电器单元的任何规模下都成立。此外，我们发现当$N_b = N_c$时，中心自旋电池具有最佳的能量传输，对应于最小的电池-充电器纠缠。意外的是，中心自旋电池在特定的电池-充电器规模下表现出均匀的能量传输行为。我们的结果揭示了电池-充电器规模与能量传输效率之间存在非单调关系，这可能为设计其他类型的量子电池提供更多见解。