噪音并非总是有害:黑洞环境中量子电池的容量反而会提升

量子电池容量作为量化量子系统能量存储与释放的关键指标,在弯曲时空和噪声环境中会表现出复杂行为。本研究聚焦双体混合态,旨在探究霍金辐射与环境噪声对量子电池容量的调控作用。该团队发现了一个反直觉现象:霍金辐射能增强电池容量,对能量存储产生积极影响,这一结果与纠缠性和相干性通常带来的负面影响形成鲜明对比。当量子电池同时暴露于环境噪声和霍金辐射时,其容量普遍下降,劣化程度取决于噪声类型。充放电行为大体遵循无噪声场景下的相同规律;但在强噪声强度的比特翻转通道中,充放电模式会发生逆转。在最大噪声强度的极端情况下,退极化噪声下的量子电池容量趋于零。其深层物理机制在于:比特翻转通道破坏了能级的原始布居数分布,从而改变系统平均能量,为双向能量交换建立扰动环境——这与相位翻转通道存在本质差异。这些发现为非惯性参考系下的量子电池理论提供了新视角。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-07 01:55

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