可切换相干态存储量子电池,具有高功容

量子电池(QB)是一种概念新颖的能量存储与转换装置,通常由量子充电器和能量存储器(为简便起见通常直接称为QB)构成。相较于传统电池,该团队已证明量子电池的优势在于:通过利用量子纠缠资源,其充电效率可获得显著提升。本研究另辟蹊径地探索了如何实现QB的可切换充电模式与无损功率检测。基于所提出的QB构型,研究人员展示出:通过调节基于量子比特的充电器本征频率,可实现腔基QB在充电状态与断电状态间的切换;同时通过对量子比特充电器散射的外部电磁波传输谱进行探测,可实现储能状态的非破坏性监测。由于量子比特充电器始终未被激发,该腔基QB可直接存储相干态能量(而非单光子态能量),因而具有显著更高的最大可提取功。该工作进一步通过实验性电路量子电动力学器件,具体验证了所提可切换QB构型的物理可行性。

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