全球运营缺失下的超级扩展充电能力

量子电池已成为研究量子效应能否突破经典极限、加速能量存储的平台。尽管多种充电方案已显示出量子优势特征,但实现超扩展充电功率的基本物理要求仍未被充分理解。本研究揭示,在自旋晶格模型中,除了哈密顿量的局域性外,关键结构特性——g扩展性(量化相互作用能在晶格格点间的分布)对充电性能存在根本性约束。该团队证明,仅当相互作用能分布变得越来越不均匀,且最大局域权重随系统尺寸增长时,才可能实现超扩展功率标度。这一标准解释了为何诸多先前研究的协议未能展现超扩展功率,即使相关哈密顿量涉及大量参与粒子。研究人员进一步在实验相关相互作用模型中验证该条件——尽管相互作用阶数固定,充电功率仍呈现超扩展标度。该工作确立了g扩展性作为直接充电协议中量子优势的必要资源,并为识别和设计物理可行的量子电池提供了系统性框架,这类电池有望在充电功率上超越经典对应物。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-30 08:56

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