单原子耗散与相位衰减在 Dicke 与 Tavis-Cummings 量子电池中的作用

我们研究了单原子耗散与相位衰减噪声对 Dicke 与 Tavis-Cummings 量子电池性能的影响，其中承载系统的腔体电磁场作为充电器。对于这些模型，只有在瞬态 regime 中才能发生真正的充电过程。确实除非与环境相互作用被截断，否则电池的渐近能量仅由环境决定，与电磁场的初始能量无关。我们对模型进行数值估算，包括电池达到最大 ergotropy 的时间、平均能量以及开关电池-充电器相互作用所需的能量。根据电池与充电器之间耦合的尺度，我们显示该模型仍可表现亚扩展充电时间。然而，对于 Dicke 电池，此效果伴随着开关电池-充电器相互作用的更高成本。我们还表明随着电池组成单元数的增加，Dicke 和 Tavis-Cummings 模型在渐近上变得无耗尽的，这意味着不可单位化提取的能量amount变得可忽略。我们通过数值方法获得此结果，并证明它是模型在置换对称性下的推导结果。最后，我们对不同的 detuning 值进行仿真，显示 Dicke 电池的最优 regime 在非共振条件下，而与 Tavis-Cummings 情况相反。