从量子电池中提取等相干功：基矢依赖响应
量子物理
2025-07-23 v1
摘要
我们确定了量子相干性与从量子电池中可提取的最大功之间的联系，为此，我们将相干性约束最大功(CCMW)定义为通过保持相干的幺正算符可提取的最大功量，该最大值是在给定维度下对所有具有固定相干性的量子态进行优化得到的。对于量子比特系统，我们推导了CCMW与输入相干性（相对于任意固定基矢定义）之间的解析关系。引人注目的是，我们发现，对于能量本征基矢中固定的量子相干性，最大可提取功随着相干性的增加而减小。相反，当量子相干性是相对于哈密顿量具有非对角元且对角元相等的基矢时，CCMW随着量子相干性水平的增加而增加。我们通过数值观察到，CCMW的基矢依赖响应在高维量子系统中也持续存在。此外，我们证明，即使在高维情况下，也可以在一定的数值评估结论范围内推导出CCMW与输入量子相干性之间的闭式关系。我们还评论了等相干情形下被动态的结构，即那些在保持相干的幺正算符下无法提取能量的态。
引用
@article{arxiv.2507.16610,
title = {Isocoherent Work Extraction from Quantum Batteries: Basis-Dependent Response},
author = {Shuva Mondal and Debarupa Saha and Ujjwal Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16610},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 4 figures