利用环境噪声实现量子能量存储
该团队开发了一种自主充电模式,其中一组相同的二能级单元通过集体耦合与热环境相连,无需任何外部控制即可获得工作容量。公共浴环境介导了发射和吸收路径之间的干涉效应,使多体态偏离被动状态,进入具有非零可提取功的稳态 regime。研究获得了完整的充电动力学过程及稳态的闭合表达式,显示其随着单元数量接近多体最优值而呈现良好的扩展性。该机制对局部噪声具有鲁棒性:在集体耗散与局部耗散的凸组合条件下,非零稳态功容量持续存在,展现出反直觉的有限温度最优值,且当集体通道与局部通道强度相当时仍保持运作。研究表明,环境波动可被用于实现无需外部驱动的可扩展量子电池,该方案与电路量子电动力学和腔量子电动力学平台兼容。作为局部工作缓冲区,此类电池有望实现快速辅助量子比特重置、偏置耗散稳定器泵浦,并降低容错量子计算中的综合征提取开销。