在通往通过单一辅助装置为多模式电池充电的路上弥合守护间隙
该研究团队首次证明,在量子电池充电过程中可以通过以下方式实现“守护优势”:先让电池与辅助充电器共同进行时间演化,再通过对充电器进行迹操作来提取能量。研究人员将“电池在最大功容时刻的最小守护功容与最大功容之差”定义为该时刻的“守护间隙”。以谐振模式作为电池、量子比特作为辅助充电器并通过Jaynes-Cummings相互作用耦合的系统为例,研究表明当电池初始处于特定被动态(包括基态、低能态截断混合态及正则热态)时,守护间隙可被消除。团队进一步将“最大与最小守护功容之差”定义为“守护带宽”,并证实单模电池从基态出发时该带宽会坍缩。研究还发现,对于单模电池系统,只要采用除基态外的其他初始态并通过重复充电循环(每轮最大化功容),就能实现完全充电并获取完整守护带宽。当将电池-充电器设计拓展至多模谐振腔电池与量子比特充电器体系时,以双模电池和三能级量子比特充电器为例,研究证实重复充电循环对集体电池中各模式的同步充电至关重要。



