含环境噪声的相互作用自旋量子电池

量子电池是一种临时能量存储系统。我们构建了具有最近邻跃迁相互作用的 N 自旋链量子电池模型，并研究了该量子电池的充电过程。我们得到了由相干腔驱动场或热浴充电时量子电池的最大能量。我们确认，对于有限长自旋链，热充电会产生非零可用功（ergotropy），这与先前结论——非相干热源无法为单自旋量子电池充电——相矛盾。最近邻跃迁相互作用引起能带分裂，从而增强了量子电池的能量存储与可用功。我们发现了由基态量子相变导致的能量与可用功中的临界点，此后能量显著增强。最后，我们还发现无序会提高量子电池的能量。