受自旋轨道耦合影响的磁偶极量子电池

我们研究了一个受 Zeeman splitting z 分量、Dzyaloshinsky--Moriya (DM) 相互作用和 Kaplan--Shekhtman--Entin-Wohlman--Aharony (KSEA) 交换相互作用影响的磁偶极系统，重点考量量子资源在封闭和开放环境中的作用。通过分析 Gibbs 热力学态并求解 Lindblad 主方程，我们研究了在热平衡和去相干噪声下量子相干性、discord 和纠缠的行为。在探索了这些资源后，我们将模型应用于封闭型量子电池 (QB)。我们的结果表明，尽管 Zeeman 分裂在噪声和热力学 regimes 中会损害量子资源，但它通过提高 ergotropy、反 ergotropy、存储容量和在循环充电期间的相干性来增强 QB 性能。轴向参数进一步放大了性能，导致相干性饱和和持久的 ergotropy 增长，符合无相干 ergotropy 的概念。KSEA 相互作用和菱形项在噪声下持续保持相干性和纠缠，从而加强了 QB 功能。DM 相互作用在 Gibbs 态中缓解了资源的热力学退化，并提高了性能，但在 Pauli-$X$ 去相干作用下效果有限。我们揭示了各种行为，包括在无相干性情况下增加 ergotropy 以及相干性与零可提取工作共存的现象。最后，我们提出核磁共振 (NMR) 作为实现实验性实现的可行平台。