通过与大自旋重复相互作用实现单量子电池的量子增强充电

我们发展了一个广义碰撞模型，用于研究单量子电池通过与多原子大自旋重复相互作用进行相干充电，其中采用集体原子算符，并将电池建模为均匀能梯。对于初始为空的电池，我们推导了短时极限下激发平均数目以及由此得出的充电功率的解析结果。我们的解析结果表明，相干协议中的更快充电和增加的功率唯一地源于原子的相位相干性。最后，我们表明，由所谓做功能力（ergotropy）定义的充电功率几乎遵循我们的解析结果，这是由于短时极限下电池处于近乎纯态。