非线性耦合连续变量量子电池中的能量存储

在量子世界中,能量存储过程可借助多种非经典现象得到增强。这一发现表明,量子电池至少从原理上可能成为未来量子设备的理想动力源。然而从热力学角度看,并非电池中存储的所有能量都能有效做功。通过建立基于量子连续变量的模型系列,该研究团队揭示了玻色型量子电池最大可提取能量与海森堡不确定性原理之间的本质关联。研究发现,实现最小不确定度能确保高斯量子电池中存储的全部能量都可被提取用于做功。在充电器与电池线性耦合的标准系统中,该条件可自然满足;但理论分析表明,对于非线性耦合的量子电池,通过量子压缩效应也能非平庸地实现最小不确定态。该工作详细表征了连续变量量子电池的充电性能,相关理论有望为基于玻色激发(如光子架构)的新一代高效量子电池设计提供指导。
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提交arXiv: 2025-10-24 17:28

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