Daemonic ergotropy: generalised measurements and multipartite settings
最近，已经引入了守护进程遍历的概念来量化可以通过基于经由投影测量的信息增益的辅助功提取协议从量子系统获得的最大能量[G. Francica { \it等人}，npj定量Inf. { \bf 3}，12（2018）]。我们证明了量子关联是没有优势的经典相关，如果投影测量被认为是。我们超越了原始定义的限制，包括广义测量，并提供了一个例子，在这个例子中，这允许一个更高的恶魔遍历。此外，我们提出了一个跷跷板算法找到一个测量，达到最大的工作提取。最后，我们提供了一个多体概括的daemonic遍历，查明多体量子关联的影响，并研究它的多体纠缠和经典~状态。
2019-08-08 quant-ph
Universal Upper Bound on Ergotropy and No-Go Theorem by the Eigenstate Thermalization Hypothesis
本研究证明了量子多体系统ergotropy的普适上界受初始状态局部非热性和量子操作导致的局部熵减少限制，据此提出本征态热化假说禁止从能量本征态提取功的不可行定理，揭示了热力学第二定律对纯量子态依然成立，并以系统内关联为资源连接了第二定律与热化两大概念。
2025-01-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exergy of passive states: Waste energy after ergotropy extraction
功提取协议一直是量子电池背景下的一个重要问题，其中遍历性的概念用于量化可以通过幺正过程提取的特定能量。给定存储在量子系统中的能量的总量，当考虑到与热库的不期望的耦合时，量化各向异性提取之后浪费的能量是要考虑的问题。在本文中，我们表明，当我们从量子系统中提取各向异性和量化的被动态的火用，可以损失一定量的能量。通过一个具体的例子，说明了保持量子系统的量子相关性可以实现各态历经提取。我们的研究为开放系统量子电池的新进展开辟了前景，这些电池能够探索以量子相关性存储的火用。
2021-09-15 quant-ph
Dynamics of Work Extraction in Multipartite Atomic Systems: Role of Correlations and Relative Entropy
Quaid-i-Azam University（真纳大学）
本研究通过数值模拟揭示多体原子系统中关联和相对熵对量子ergotropy的影响，发现部分纠缠态提供最大且持久的可提取功，为量子电池设计提供指导。
2026-10-08 quant-ph
Are quantum thermodynamic machines better than their classical counterparts?
有趣的效果出现在循环机器中，其中热量和各向异性传递发生在激励浴和系统（工作流体）之间。这样的效果对应于浴和系统之间的能量交换的非常规分解，分别为热和功，导致可能超过卡诺效率的效率界限。然而，这些效应并不直接与量子性有关，而是与热和各向异性有关，类似的现象可以不借助量子力学来实现。
2019-03-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Work and Fluctuations: Coherent vs. Incoherent Ergotropy Extraction
本文考虑了一个孤立的量子系统的功的准概率分布，该量子系统耦合到由理想权重给定的能量存储设备。具体来说，我们分析了平均能量的变化和重量的方差，其中工作是从系统的相干和非相干各向同性提取的变化之间的权衡。首先，我们揭示了正相干各向同性的提取可以伴随着减少的工作波动（量化的方差损失），通过利用非经典状态的工作水库。另一方面，我们推导出一个量子权重的涨落-退相干关系，通过相干贡献对系统各向异性的倾倒函数定义其能量色散的下限。具体地说，它揭示了从相干态解锁各向异性导致高波动，当总相干能量被解锁时，高波动发散。所提出的自治协议的工作提取表现出提取相干和非相干遍历之间的显着差异：前者可以减少方差，但其绝对值发散，如果越来越多的能量被提取，而对于后者，增益总是非负的，但总（非相干）遍历可以提取有限的工作波动。此外，我们提出的框架中引入的准概率分布，它有一个物理解释的累积量，是免费的侵入性测量，并减少到两点测量计划（TPM）的非相干态。最后，我们解析地解决了量子比特的功方差权衡，明确揭示了所有上述量子和经典制度。
2022-07-11 quant-ph
Quantum Coherence and Ergotropy
对功提取的约束是我们对经典和量子系统热力学的操作理解的基础。在量子环境中，有限时间控制操作通常在动力系统的瞬时能量本征基中产生相干性。原则上，热力学循环可以被设计成从这种非平衡资源中提取功。在这里，我们隔离和研究量子相干组件的工作产量在这样的协议。具体来说，我们确定了一个连贯的贡献遍历（通过周期性变化的哈密顿参数的酉可提取的工作的最大量）。我们通过将最佳变换分成不相干操作和相干提取周期来证明这一点。我们得到的可提取的工作的相干和不相干的部分的界限，并讨论其饱和度在特定的设置。我们的结果说明了几个例子，包括有限维系统和玻色子高斯态，描述最近的实验量子热机与量化负载。
2020-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Variational quantum algorithm for ergotropy estimation in quantum many-body batteries
本研究针对多体量子电池的遍历熵估计问题，提出VQErgo变分量子算法以找到最大化功提取的最优幺正操作，在NISQ器件及模拟器上完成测试，分析了系统规模、关联等对精度的影响并在IBM量子硬件上实现验证。
2024-02-02 quant-ph
Spectral Bounds on Entropy and Ergotropy via Statistical Effective Temperature in Classical Polarization and Quantum Thermal States
本文提出统计有效温度的统一光谱定义，用于约束经典偏振与量子热态的熵和遍历功，并推导出最大可提取功的光谱界及饱和这些界的结构化态。
2025-07-09 math-ph math.MP physics.optics
Ergotropy of quantum many-body scars
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
研究量子多体刻痕的 ergotropy，揭示其与纠缠的关联，展示在动态协议中通过全局统一相干旋转注入可提取能量，为量子电池工程提供新思路。
2026-05-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Frozen and Growing Quantum Work under Noise: Coherence and Correlations as Key Resources
Palacký University（帕拉茨基大学）
本研究探讨了噪声下量子系统中相干性和关联作为关键资源对功提取的影响，发现噪声可促进能量存储，挑战传统噪声有害观点。
2026-02-21 quant-ph
The presence of quantum correlations result in non-vanishing ergotropic gap
通过循环哈密顿过程从孤立量子系统中提取功的方法是一个非常有意义的研究课题。在这种过程下提取的最佳功被称为各向异性[Europhys.信件：67（4），565（2004）]。在这里，在一个多方的情况下，我们只考虑一类这样的循环过程，可以在本地实现，从而产生了局部各态历经的概念。最终，量子关联的存在导致一个非零的热力学量，称为各向同性间隙，通过全局和局部各向同性之间的差异来测量。然而，反过来一般不成立，即它的非零值并不一定意味着量子相关的存在。对于任意的多党制国家，我们量化了这一差距。我们还评估了最大的全球和当地的可提取的任意状态的工作时，系统不再是孤立的，但在相同的局部温度的浴接触之间的差异。
2016-05-12 quant-ph
Entanglement-enhanced fluctuation-free daemonic ergotropy with random measurements
TCG CREST；Seoul National University（首尔大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute（哈里斯-钱德拉研究所，霍米·巴巴国立学院成员机构）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
该研究针对随机测量下的 daemon 功，证明两量子比特纠缠纯态可实现无涨落的最大增益，确立随机 daemon 功为纠缠的热力学探针，揭示测量诱导功涨落与关联类型的联系。
2026-08-25 quant-ph
Nonlocal contributions to ergotropy: A thermodynamic perspective
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（国立技术学院蒂鲁奇拉帕利分校）
从热力学角度研究非局域性对可提取功的影响，提出量化非局域贡献的量，并揭示非相互作用哈密顿量下非局域资源增强可提取功的特性。
2025-12-16 quant-ph
Power-resolved ergotropy and correlation redistribution in a bosonic quantum battery driven by a coherent-state superposition
Brazilian Center for Physics Research（巴西物理研究中心）；Federal University of Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）；International Institute of Physics, Federal University of Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所）；Federal University of Paraná（巴拉那联邦大学）；State University of Santa Cruz（圣克鲁斯州立大学）
该研究建立了相干态叠加驱动的玻色子量子电池中可提取功与纠缠的直接联系，揭示了功损失由充电器-电池纠缠决定，并展示了多体关联的再分布及全局与局部功提取的区别。
2026-09-23 quant-ph
Daemonic ergotropy in continuously-monitored open quantum batteries
本文研究连续监测开放量子电池中的恶魔功容量，证明其介于无条件态功容量与能量之间，并借助二能级原子在零差、外差及光子探测下的典型例子揭示测量策略对功提取增强的影响。
2023-10-28 quant-ph
Nonlocal Topological Maxwell Demon Teleporting Ergotropy via Surface-Code Quantum Error Correction
School of Physics, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理学院）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, UCAS（亚太地区理论物理中心，中国科学院大学）
提出一种非局域麦克斯韦妖协议，利用表面码量子纠错在空间分离的量子电池间传输功，仅需局域操作和经典通信，并揭示了热力学临界错误率和基本基础设施成本。
2026-06-24 quant-ph
Coherence-Enhanced Quantum Battery Charging with Ergotropy Stabilization
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Baylor University（贝勒大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文研究了通过增强相干性与Ergotropy稳定化来提高量子电池的充电效率和能量存储性能，提出了一种双通道相干框架，利用暗态保护来稳定Ergotropy，并探讨了内部充电器相干性和储层压缩之间的协同作用。
2026-05-17 quant-ph
Two-time weak measurement protocol for ergotropy protection in open quantum batteries
本文提出一种基于选择性弱测量的两时间协议，在开放量子电池中保护ergotropy并减少放电损失，通过热力学约束实现无需额外再充电，并在单、双量子比特及N单元系统中验证了其有效性。
2025-04-22 quant-ph
Coherence-Driven Quantum Battery Charging via Autonomous Thermal Machines: Energy Transfer, Memory Effects, and Ergotropy Enhancement
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学）；Sivas Cumhuriyet University（锡瓦斯恰努耶特大学）
本文研究了由自主热机驱动的量子电池充电，发现相干驱动能显著增强能量熵增和充电功率。
2025-11-07 quant-ph
Daemonic ergotropy of Gaussian quantum states and the role of measurement-induced purification via general-dyne detection
University College London（伦敦大学学院）；University of Malaya（马来亚大学）
研究通过一般-戴恩检测分析高斯量子态的恶魔能，揭示测量诱导纯化对恶魔工作提取的影响。
2025-12-01 quant-ph
Information and coherence as resources for work extraction from unknown quantum state and providing quantum advantages
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究揭示了相干性作为从未知量子态中提取功的关键资源，通过观测ergotropy分析展示了量子优势的来源。
2026-02-26 quant-ph
Computational Work Extraction: The Complexity of Catalysts
CQST, IIIT Hyderabad（海德拉巴信息技术研究所量子科学中心）；CSTAR, IIIT Hyderabad（海德拉巴信息技术研究所计算科学与技术研究）；QSL, University of Edinburgh（爱丁堡大学量子系统实验室）
本研究证明量子系统中催化剂能极大提升计算功提取效率，实现全部遍历功提取，而非催化过程提取可忽略，并引入伪遍历功概念，揭示催化计算与遍历功的深层联系。
2026-10-01 cs.CC quant-ph
Ergotropy and Work Extraction in Quantum Heat Engines via Quantum Channels
Qdit Labs Pvt. Ltd（Qdit实验室有限公司）；National Institute of Technology, Tiruchirapalli（特鲁奇拉帕利国立理工学院）
本文研究了通过广义振幅阻尼通道（GAD）与热环境相互作用的qubit和qutrit工作介质的量子热机，探讨了量子通道如何建模热吸收、耗散和功提取，并推导了正功提取的条件，分析了量子关联、发射概率、人口 redistribution 和系统-环境相互作用对热机性能的影响，展示了多级量子系统在抗退相干和功提取能力方面优于两级系统，进一步揭示了耗散动力学和量子资源在实际量子热机中的作用。
2026-05-20 quant-ph
Maximal work extraction from quantum systems
热力学教导说，如果一个系统最初处于非平衡状态，并与功源耦合，那么它可能产生的最大功由它的能量和熵决定。对于有限系统，这个界限通常是不可达的。导出了与量子力学相容的最大可提取功（“各向同性”），并用密度矩阵和哈密顿量表示.它与优势化的性质有关：更多的主要状态可以提供更多的工作。与热力学直觉相反的工作提取的情况进行了讨论，例如，一个状态具有更大的熵比另一个可能会产生更多的工作，而相关性可能会增加或减少遍历。
2004-01-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ergotropy and capacity optimization in Heisenberg spin-chain quantum batteries
本研究基于含DM、KSEA相互作用的海森堡自旋模型，推导量子电池的最大可提取功、ergotropy与容量的解析关系，分析自旋构型、温度、相互作用强度及量子相干性对性能的影响，为自旋基量子电池优化提供理论支撑。
2024-11-01 quant-ph
Ergotropy of multipartite entangled states in the quantum atmosphere
School of Mathematics and Statistics, Hainan Normal University（海南师范大学数学与统计学院）
研究施瓦西黑洞量子大气中GHZ与W纠缠态的ergotropy，发现二者ergotropy结构不同，$D_{HH}$与$r/r_h$对可提取功演化起竞争作用，为区分两类量子关联提供热力学特征。
2026-10-14 quant-ph
Explanation of the Gibbs paradox within the framework of quantum thermodynamics
吉布斯悖论的问题是，当考虑两种气体在经典热力学中的混合时，混合熵似乎是两种气体之间差异的不连续函数：对于任何小的差异，它都是有限的，但对于相同的气体，它为零。在文献中提供的解决方案，在量子混合熵的帮助下，后来被证明是不令人满意的，正是在它试图解决悖论。宏观热力学，无论是经典的还是量子的，都不适合解释这个悖论，因为它没有明确地处理气体之间的差异。正确的方法是使用量子热力学，它处理耦合到大浴和宏观功源的有限量子系统。在量子热力学中，熵通常失去其主导地位，悖论的目标自然转移到混合前后最大可用功的减少（混合各向同性）。与熵相反，这是一个明确的量。对于几乎完全相同的气体，混合各向同性连续地趋于零，从而解决了这个悖论。在这种方法中，“气体之间的差异”的概念得到了与控制所涉及的量子态的可能性有关的明确的操作意义。在熵表述中，阻碍解决悖论的困难在这里并不存在。混合各态历经有几个违反直觉的特征。当允许不太精确的操作时，它可以增加。在量子情形下（与经典情形相反），当降低气体之间的混合程度或降低它们的可混合性时，混合各向同性也会增加。这些观点与物理不可逆性与缺乏信息的直接联系背道而驰。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Parity-selected charging and noise-correlated work retention in a coupled Si/SiGe double quantum dot battery: theory and experimentally parameterized modeling
Mohammed V University in Rabat（拉巴特穆罕默德五世大学）
研究电容耦合双量子点量子电池在1/f电荷噪声下的可提取功，发现共振隧道耦合驱动主导种群转移通道，可提取功主要存储在非被动种群分布中，噪声削弱种群ergotropy。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Daemonic quantum battery charged by thermalization
针对小系统与热平衡充电器强耦合时可提取能量超ergotropy的问题，提出用存储器测量充电器提取类恶魔ergotropy并完成热力学循环的协议，以修改后的横向自旋1/2伊辛链为例验证，发现满足条件时带测量的协议效率更高。
2024-05-24 quant-ph
Interrelation of Non-Classicality, Entropy, Irreversibility and Work extraction in Open Quantum Systems
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）
本研究在多种开放量子系统中揭示了非经典体积与熵、熵产生与ergotropy之间的普遍对比关系，并发现储库初始状态的影响，从而连接了量子信息与热力学。
2025-10-16 quant-ph
Ergotropic characterization of continuous variable entanglement
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学与技术研究院）；Universidad de Buenos Aires, Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA), CONICET（布宜诺斯艾利斯大学，布宜诺斯艾利斯物理研究所（IFIBA），阿根廷国家科学研究委员会）；School of Mathematical Sciences and Centre for the Mathematical and Theoretical Physics of Quantum Non-Equilibrium Systems, University of Nottingham（诺丁汉大学数学科学学院及量子非平衡系统数学与理论物理中心）
本文提出了一种基于ergotropy的无熵标准，用于检测连续变量纠缠，通过分析ergotropic间隙推导出区分纠缠与分离态的界限，并展示了其在混合系统中的应用。
2026-02-12 quant-ph
Extracting work from correlated many-body quantum systems
在非相互作用的多体量子系统的输入态中存在相关性可以导致我们在全局幺正过程（遍历）下可以从中提取的工作量增加。目前的工作探索这种效果依赖于矩阵乘积算子形式主义的非线性不变系统，以定义一个衡量它们有多大的相关性。我们观察到，在热力学的限制，大量的网站，完整的工作提取可以达到相对较小的相关强度（减少了2个因素，分贝单位）。最重要的是，这种效应似乎与输入态（经典相关源）中量子相关（例如纠缠）的存在无关，并且仅通过使用非相干各向同性即可实现。作为我们分析的副产品，我们还提出了启发式典型性参数的严格公式化[Alicki和Fannes，2013]，它给出了在渐近极限下一组许多相同量子系统可提取的最大功。
2021-10-12 quant-ph
System-bath correlations and finite-time operation enhance the efficiency of a dissipative quantum battery
研究耗散量子电池在系统-浴关联下，断开时间影响ergotropy与功成本，发现关联时瞬时断开效率最优，并简化了热力学定律表达。
2024-03-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometry-Controlled Squeezed-Waveguide Enabled Quantum Batteries
Institute for Quantum Science and Engineering, Texas A&M University（德州农工大学量子科学与工程研究所）
本研究探讨压缩波导中多发射体量子电池，发现几何结构通过控制非经典相关性，可调制可提取功，甚至切换电池的被动性。
2026-10-06 quant-ph
Interplay of Nonstabilizerness and Ergotropy in Quantum Batteries
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Mark Kac Complex Systems Research Center, Jagiellonian University in Kraków（克拉科夫雅盖隆大学马克·卡克复杂系统研究中心）
本研究探究量子电池中非稳定化与可提取功的关系，发现U(1)对称下二者强相关，且初始魔法并非最优充电功率的必要条件。
2026-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Work and Heat Value of Bound Entanglement
纠缠最近被认为是一种能量资源，如果退相干相对较低，则可以胜过经典资源。在噪声作用下，多原子纠缠态可以不可逆地突变为束缚纠缠态。BE态在信息应用中的资源价值一直受到严格的研究，并且已经确定了一些有用的情况。我们探讨了典型的BE状态的能量值。最大功提取是根据各态历经确定的。由于BE态是非热态，因此从它们中提取热量不太明显。我们比较单一和重复的相互作用计划，操作定义和收获热量BE状态。比较了BE态和自由纠缠态的各向异性和最大发热量。指出了铁电和铍电态的功和热值中可磁化率的不同作用。研究了各向异性动力学中的退相干效应和FE态向BE态的突变，阐明了BE态功值的意义。提出了利用微脉塞腔测量纠缠可分辨性的方法。
2019-11-05 quant-ph
The tight Second Law inequality for coherent quantum systems and finite-size heat baths
我们提出了一种新形式的第二定律不等式，定义了一个紧界的非平衡量子态的可提取的工作。在经典热力学中，最佳功由自由能之差给出，根据Skrzypczyk \emph{et al.}的结果可以推广到单个量子系统。然而，这种束缚的饱和需要一个无限的浴池和一个理想的能量储存器，它能够从凝聚态中提取功。这个新的不等式是用各向异性（而不是自由能）来定义的，它包含了这两个重要的微观效应。特别是，我们推导出一个公式的锁定能量的相干性，即量子贡献，不能提取的工作，我们找到了它的热力学极限。此外，我们还建立了耦合到热浴的任意量子系统的自由能与各向异性之间的一般关系，揭示了后者确实是关于功提取的最终热力学界限，并表明各向异性可以被解释为有限尺寸热浴的自由能的推广.
2020-08-12 quant-ph
Correlation Enhanced Autonomous Quantum Battery Charging via Structured Reservoirs
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学）；Mohammed VI Polytechnic University (UM6P)（穆罕默德六世polytechnic大学）；University of Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学）；Koç University（库奇大学）；TÜBİTAK Research Institute for Fundamental Sciences（土耳其科学与技术研究基金会基础科学研究所）
本文研究了量子电池与由两个量子比特组成的结构化储层的自主充电，分析了存储能量、能量耗散和充电功率，并推导了提取工作量的上下限。结果表明，全局和局部相干性以及总相关性作为量子资源增强自主充电。
2026-07-14 quant-ph
Quantum advantage bounds for a multipartite Gaussian battery
Università di Genova（热那亚大学）；CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）；Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本研究通过分析耦合热库的多谐振子高斯态电池模型，推导效率解析界并结合数值模拟，证明量子电池存在经典压缩、无纠缠量子压缩、真正纠缠的效率层级，验证了真正量子优势的存在。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Erasure of entanglement-locked energy in multi-cell quantum batteries through decoherence
University of Hormozgan（霍尔木甘大学）
本研究通过追踪耦合三能级单元充电轨迹，发现量子电池中锁定能量由双粒子纠缠承载，并建立精确闭式表达式，揭示退相干会擦除而非释放该能量，需集体提取。
2026-10-06 quant-ph
Enhancing work-extraction in quantum batteries via correlated reservoirs
研究通过一维自旋1/2模型表明，空间关联储库相较局域噪声可在瞬态过程中显著提升量子电池的 ergotropy，并揭示相干性、噪声类型、系统尺寸与长程相互作用的影响。
2025-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum thermodynamics: thermodynamics at the nanoscale
本文简要介绍了量子热力学，讨论了三个新课题：1）有限量子系统的最大功提取。热力学的预言失败了，一个新的、普遍的结果被推导出来，即“各向同性”。2)在从两个温度设置中提取功时，相关性的存在可以将有效效率推到卡诺界限之外。3)在存在水平交叉的情况下，非缓慢变化可能比缓慢变化更优。
2004-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Cavity-QED enhancement of quantum entanglement and battery performance in double quantum dots
P. J. Šafárik University（帕·约·沙法里克大学）；Abbottabad University of Science and Technology（阿伯塔巴德科学与技术大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
本研究理论探讨了硅双量子点与微波腔耦合系统，发现腔可调控自旋-电荷纠缠，并提升量子电池的ergotropy，确立了腔耦合与SOC作为互补控制手段。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Work Extraction from Classically Correlated States in Noisy Quantum Channels with Memory
本研究利用daemonic ergotropy框架，证明带记忆的局部非幺正噪声（如振幅阻尼信道）能诱导量子关联并显著放大可提取功，将非幺正噪声转化为量子协议中的热力学资源。
2025-06-01 quant-ph
Quantum recharging by shortcut to adiabaticity
针对耗尽的三能级量子电池无法通过常规幺正驱动恢复最大遍历能的问题，提出基于后选择与绝热捷径的快速稳定再充电协议，可消除不可提取能量、抗干扰且具实验可行性。
2024-12-09 quant-ph
Can Thermodynamic Behavior of Alice's Particle Affect Bob's Particle?
我们提出了一个实验来研究两个纠缠粒子之间长距离热力学关系的可能性。我们考虑一对自旋为1/2的粒子，它们处于纠缠单重态，其中一个粒子被发送给Alice，另一个被发送给她的远方伴侣Bob，他们在空间上是分开的。我们提出的实验由三种不同的设置组成：首先，两个粒子都耦合到两个不同温度的热浴中。在第二个设置中，只有爱丽丝的粒子耦合到热浴，最后，在最后一个设置中，只有鲍勃的粒子耦合到热浴。我们研究了开放量子系统的演化，使用热力学热力学第一定律的概念的基础上的各向异性，绝热功，和操作热，在量子的方式。我们分析和比较了三种设置中的各向异性和传热。我们的研究结果表明，每个纠缠粒子的热传递是不独立的热化过程中发生的其他一个。我们证明了量子关联的存在影响了纠缠态中远距离粒子的热力学行为。
2020-05-15 quant-ph
Probing non-classical light fields with energetic witnesses in Waveguide Quantum Electro-Dynamics
我们分析了量子比特和波导中传播的谐振场之间的能量交换。关节动力学解析求解内重复的相互作用模型。量子比特接收的功被定义为场诱导能量变化的么正分量。使用相同的定义的字段，我们表明，这两个工作流相互补偿。聚焦于光脉冲对量子比特电池的充电，我们证明了相干场提供的功是量子比特各向异性的上限，而非经典场可以违反这个上限，例如零光子和单光子态的相干叠加。我们的研究结果提供了可操作的，基于能量的证人来探测光场的非经典性质。
2021-09-27 quant-ph
Cyclic solid-state quantum battery: Thermodynamic characterization and quantum hardware simulation
本研究提出一种弱耦合热浴的相互作用双分系统循环量子电池模型，含四个工作冲程，在双量子比特情形下利用相位相干性实现超50%效率，经IBM超导量子硬件模拟验证方案可行。
2025-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Charging Advantage in Superconducting Solid-State Batteries
International Quantum Academy（国际量子学院）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本研究通过实验实现了超导固态电池中量子充电优势，展示了无需长程相互作用即可实现高效量子充电的可行性。
2026-02-09 quant-ph
Thermodynamic sensing of quantum nonlinear noise correlations
本研究提出耦合机械振荡器的非线性双模干涉仪量子噪声传感方案，通过监测机械振荡器感知输出场作功容量以揭示量子非线性关联，可替代量子多端口干涉测量的层析成像方法，助力多模量子非线性规范场的模拟与控制。
2024-08-13 quant-ph
Concepts of work in autonomous quantum heat engines
量子热力学的基本问题之一是能量变化分解为热和功。与经典发动机相反，活塞的熵变在量子域中不可忽略。因此，不同的工作概念出现，这取决于所需的任务和使用引擎生成的工作的代理的隐含能力。每一个功的量词-从各态历经到非平衡自由能-都有明确的操作解释。我们分析这些工作量词的热泵三能级脉泽，并得出相应的发动机效率。在强脉泽强度的经典极限的发动机效率收敛于Scovil-Schulz-DuBois脉泽效率，无论工作量词。
2019-10-10 quant-ph
Hyperbolic enhancement of a quantum battery
本研究提出一种基于量子压缩的量子电池模型，通过短时脉冲二次充电实现储能的双曲增强以抵消耗散影响，强驱动下提取功等于储能，为高性能量子电池的多平台实现提供了理论路径。
2024-05-19 quant-ph
Heat current magnification in Classical and Quantum spin networks
我们调查热流放大由于在两个分支的经典和量子自旋系统的自旋数的不对称性。我们开始研究经典的伊辛像自旋模型，使用Q2 R和CCA动力学，并表明，只是在自旋的数量的差异是不够的，需要一些其他来源的不对称性，以观察热流放大。不相等的自旋-自旋相互作用强度在上部和下部分支被用作这种不对称性的来源，它证明足以产生电流放大在两个模型。然后为这些系统中的电流放大提供合适的物理动机，以及通过各种系统参数控制和操纵放大的方法。我们还研究了一个五自旋量子系统与修改海森堡XXZ相互作用和保留磁化使用Redfield主方程。我们表明，它是可能的，在这个模型中产生电流放大的自旋数的不对称性。我们的研究结果表明，电流放大的发病是伴随着下降的总电流流过系统。分析表明，这种下降可能是由于两个非简并能级的交叉，在修改的XXZ模型的某些值的不对称参数。我们推断，额外的简并性和遍历约束，由于固定的磁化强度在系统中的电流放大和其他非典型行为观察到的主要原因。然后，我们使用的概念，'各向同性'来支持这些发现。最后，对于经典模型和量子模型，我们看到，电流放大只有在温度梯度和系统内相互作用强度具有相似的能量阶数时才能观察到。
2023-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
