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1/f电荷噪声下电容耦合双量子点电池中布居主导的ergotropy

介观与纳米尺度物理 2026-06-26 v1 量子物理

摘要

我们研究了在实验驱动的失谐电荷噪声下,电容耦合双量子点(DQD)量子电池(QB)的可提取功存储。该电池被建模为两个具有Ising型电容耦合的相互作用电荷量子比特,并通过隧穿耦合通道的共振微波调制进行充电。失谐涨落被引入为由带限1/f噪声谱生成的经典随机过程。对于每个噪声实现,演化保持酉性,而退相干和对比度损失在系综平均后出现。我们分析了总ergotropy及其布居和相干贡献、能量本征态布居、被动序违背诊断以及噪声平均态的Jensen-Shannon相干性。结果表明,共振隧穿耦合驱动在相互作用DQD谱中选择了一个主导的E0E3E_0 \leftrightarrow E_3布居转移通道。主导的可提取功存储在非被动布居分布中,这与最近关于量子电池中ergotropy的布居序解释一致,而相干性作为瞬态动力学资源伴随并支持共振转移。失谐噪声降低了能量本征态相干幅度,也削弱了负责主导布居ergotropy的布居转移路径。该框架提供了一种基于可提取功而非仅基于注入能量的半导体量子电池充电的噪声感知描述。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.28082,
  title  = {Population-Dominated Ergotropy in a Capacitively Coupled Double-Quantum-Dot Battery under 1/f Charge Noise},
  author = {Khalil Loukhssami and Khadija El Hawary and Sanaa Abaach and Morad El Baz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.28082},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 3figures,