波导量子电动力学系统中的反馈增强驱动耗散量子电池

量子电池(QBs)作为储能装置,在未来的量子科技领域具有潜在应用价值。然而,由于与环境相互作用,量子电池不可避免地会损失能量。如何在开放系统中提升量子电池性能仍是重要挑战。该团队提出了一种在原子-波导-QED系统中实现驱动-耗散型量子电池的方案,并通过反馈控制显著提高了其存储能量与可提取功(ergotropy)。针对单原子量子电池,研究人员证明:在弱相干驱动下,结合测量与相干反馈控制可实现近乎完美的稳定充电。对于量子电池阵列,基于测量的反馈机制能使该体系控制在热力学极限下呈现不同动力学相:(i)连续边界时间晶体相——尽管存在波导耗散,仍能出现持续的周期性充放电振荡;(ii)两种稳态相——一种可达到完全充电状态,另一种仅维持少量能量存储。该工作拓展了驱动-耗散型量子电池的研究范畴,并为提升其性能提供了实用策略。
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提交arXiv: 2025-11-10 14:17

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