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快速置乱 SYK 量子电池的超稳定充电

强关联电子 2020-11-26 v2 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

集体行为强烈影响量子电池(QBs)的充电动力学。在此,我们研究非局域关联对由 NN 个 QB 组成的系统中所存储能量的影响。为此引入并分析了一种基于 Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)淬火哈密顿量的幺正充电协议。SYK 模型描述具有非局域关联和快速热化性质的强相互作用系统。本文证明,一旦充电,QB 中存储的平均能量非常稳定,实现了一种超精密充电协议。通过研究存储平均能量的涨落,我们表明时间涨落在所有时间尺度上都被非局域关联的存在强烈抑制。与其他典型的多体 QB 范例进行比较表明,这源于 SYK 模型的集体动力学及其高度纠缠。我们认为这一特性依赖于 SYK 哈密顿量的快速置乱性质及其快速热化性质,从而将其推广为通用 QB 终极时间稳定性的理想模型。最后,我们展示了可提取功量(ergotropy,表征 QB 可提取功数量的物理量)的时间演化可作为推断多体量子系统热化性质的有用探针。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.07247,
  title  = {Ultra-stable charging of fast-scrambling SYK quantum batteries},
  author = {Dario Rosa and Davide Rossini and Gian Marcello Andolina and Marco Polini and Matteo Carrega},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07247},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 11 figures; v2: references added; a new section discussing the role of quantum chaos added; version to appear on JHEP