从量子电池中提取等相干功:基于基态的响应

该研究团队揭示了量子相干性与量子电池最大可提取功之间的关联,为此定义了“相干性约束最大功”(CCMW)——即在给定维度中,通过保持相干性的幺正操作从具有固定相干量的所有量子态中可提取的最高功值。对于量子比特系统,研究人员推导出CCMW与输入相干性(相对于任意固定基定义)的解析关系。引人注目的是,当量子相干性以能量本征态为基准时,最大可提取功随相干性增加而降低;而当哈密顿量非对角元素存在且对角元素相等时,CCMW随量子相干性水平提升而增加。数值模拟表明,这种依赖基矢选择的CCMW响应特性在更高维量子系统中依然存在。此外,该工作证明即使在高维情况下,仍能根据数值评估结论建立CCMW与输入量子相干性之间的闭式关系。最后,研究人员对“等相干场景”(即无法通过保持相干性的幺正操作提取能量的量子态)中被动态的结构特性进行了讨论。

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