系统-热库关联与有限时间操作提高耗散量子电池的效率

与热浴强耦合的小系统的约化态可能是非热态的，并在断开连接后用作小型电池。如果断开过程过慢，电池与热浴之间的耦合减弱，在某一时刻电池将处于无法用作电池的热态。因此，幺正可提取能量（即 ergotropy）随断开时间增加而减少。断开电池所需的功也取决于断开时间。我们在 Caldeira-Leggett 量子电池模型中，研究了该电池的效率（定义为 ergotropy 与断开及重新连接电池至热浴以完成循环所需功成本之比）作为断开时间的函数。我们考虑了两种情景。在第一种情景中，我们假设放电后的电池在连接时刻与热浴无关联，发现效率在最优断开时间达到峰值。在第二种情景中，放电后的电池与热浴相关联，发现最优效率对应于瞬时断开。除这些结果外，我们还分析了这些 Caldeira-Leggett 量子电池的各种热力学量，使我们能够以简洁形式表达所述循环中的热力学第一和第二定律，尽管工作装置存在系统-热浴初始关联和强耦合机制。