Comment on "Fluctuations in Extractable Work Bound the Charging Power of Quantum Batteries"
在抽象的~[物理Rev. Lett。{ \bf 125}，040601（2020）]可以读到：[.] { \it具有可提取功的非零变化率，电池的状态$ρ_\mathcal{W}$不能是由$\mathcal{F}=H_\mathcal{W}+β^{-1}\log ρ_\mathcal{W}$定义的“自由能算子”的本征态，其中$H_\mathcal{W}$是电池的哈密尔顿算子，$β$是逆温度} [.]。类似于下面给出的等式~ (17)在本文中，我们观察到当电池服从非幺正动力学时，上述结论不成立。
2021-02-10 quant-ph
Comment on "Fluctuations in Extractable Work Bound the Charging Power of Quantum Batteries"
在García-Pintos等人的一篇文章中[Rev. Lett. 125，040601（2020）]研究了量子电池的充电功率与“自由能算子”的波动之间的联系，该自由能算子的期望值表征了电池的最大可提取功。闭系统分析的结果表明，对于一般的充电过程，电池将有一个非零的充电功率当且仅当电池的状态是不是一个本征态的自由能算子。本文指出了分析中的几个错误，并得出了充电功率的正确界。因此，闭系统动力学的结果一般是不正确的。
2021-07-16 quant-ph
Lower bound of quantum uncertainty from extractable classical information
测量两个非对易观测量的熵不确定性之和并不总是因双方之间的纠缠量（量子记忆）而减少，并且在某些情况下可能会受到纠缠之外的量子关联（不和谐）的影响。在存在任何相关性的情况下，熵不确定性的最佳下限可以通过细粒度化来确定。在这里，我们表示的不确定性关系在一个新的形式，最大可能减少的不确定性被证明是由可提取的经典信息。我们发现，不确定性的下限匹配，使用细粒度的两个量子比特的纯纠缠态和混合纠缠态的几个例子，也与非零不和谐的可分离状态。使用我们的不确定性关系，我们进一步表明，即使在双方之间没有任何量子关联，不确定性的总和可以减少与经典关联的帮助。
2016-07-12 quant-ph
Characterization of non-Markovianity with maximal extractable qubit-reservoir entanglement
本文提出基于最大可提取量子比特-库纠缠来量化洛伦兹谱库非马尔可夫效应的方法，并通过超导量子比特与有损谐振器耦合实验验证其有效性。
2024-09-29 quant-ph
Selective weak measurement reveals super ergotropy
本研究通过选择性弱测量在关联量子系统中提取出超过恶魔功量的功，表明弱测量可增强可提取功，且功量与量子关联无直接关系。
2023-09-03 quant-ph
Violation of Bell's Inequality in Electromechanics
光电和机电系统提供了一个有效的平台来测试量子理论及其在宏观尺度上的预测。到目前为止，所有的实验都假定量子力学是有效的，但原则上可以用一个假设的局域统计理论来描述。在这里，我们建议使用Palomaki等人最近产生的机电Einstein-Podolski-Rosen纠缠态进行Bell测试，这将排除对测量数据的任何局部和现实的解释，而不假设量子力学在宏观尺度上的有效性。它还提供了一种独立于设备的方式来验证机电纠缠。我们的计划所需的参数制度已经得到证明，或在目前的实验范围内。
2015-12-22 quant-ph
A quantum electromechanical interface for long-lived phonons
在量子机制中控制长寿命的机械振荡器为量子信息处理带来了希望。在这里，我们提出了一个机电系统能够在GHz频段的绝缘体上硅平台。依靠一种新的驱动方案的基础上的静电场和高阻抗的微波腔体的TiN超电感器，我们能够证明参数增强的机电耦合的${g/2 π} = 1.1$ MHz，足以进入强耦合制度的协同性的$\mathcal{C} = 1200$。在我们的平台中没有压电材料导致长的机械寿命，发现在低声子数和毫开尔文温度下测量的固有值高达$τ_\text{d} = 265~ μ$ s（$Q = 8.4 \times {10}^6$在$ω_\mathrm{m}/2π= 5$ GHz）。尽管有很强的参数驱动，我们发现在量子基态通过边带测温测量腔力学系统。同时实现基态操作，长的机械寿命，和强耦合设置阶段采用硅机电谐振器作为存储器元件和换能器在混合量子系统，并作为一种工具，用于探测量子制度中的声学损失的起源。
2022-07-22 quant-ph
A perspective on hybrid quantum opto- and electromechanical systems
本文展望了混合量子光机电系统的现状与未来，重点探讨机械模式基态冷却及其在量子电路、换能器和网络中的应用前景。
2020-07-07 quant-ph
Extractable Work from Correlations
功和量子关联是热力学和量子信息理论的两个基本来源。在这项工作中，我们研究如何使用量子系统之间的相关性来最佳地存储工作。我们分析了这个问题的孤立的量子合奏，其中的工作可以自然地分为两个贡献：本地的贡献，从每个系统，和全球的贡献来自系统之间的相关性。我们专注于后者，并考虑量子系统是局部热的，因此任何可提取的工作只能来自相关性。我们计算了一般纠缠态、可分态和熵固定态的最大可提取功。我们的研究结果表明，虽然纠缠提供了一个小的量子系综的优势，这种增益消失了大量的系统。
2015-10-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement and work extraction in the central-spin quantum battery
我们考虑一个中心自旋电池，其中$N_b$中心自旋作为电池单元和$N_c$浴自旋作为充电单元。它示出的能量存储在电池中，可以提取的是量化的各向异性，和电池充电器纠缠量化通过冯诺伊曼熵。通过使用一个精确的方法，一个电池和两个电池，我们的分析结果表明，在充电过程中，可提取的工作缓慢增加之前，电池充电器纠缠达到最大值，然后它会迅速增加时，纠缠开始减少。特别是，我们严格地表明，有一个可提取的工作和纠缠在充电过程结束之间的反比关系。此外，我们研究了不同的方法来实现最佳的工作提取，而不浪费能源。其中，作为充电器的具有非极化Dicke状态的中心自旋电池具有通用充电时间$\propto 1/N_c$、大的可提取功以及与Tavis-Cummings极限中的电池相比充电功率的$\sqrt{N_c}$改进。上述结果也在多电池组中得到了数值验证。我们的研究结果铺平了道路，以提高可提取的工作存储在中央自旋电池和突出的可提取的工作和电池充电器纠缠之间的竞争关系。
2022-05-23 quant-ph
Fluctuation in energy extraction from quantum batteries: How open should the system be to control it?
本文研究量子电池能量提取波动的可控性，发现开放系统能消除波动，且CPTP映射的波动随辅助维度按1/n缩放，优于一般映射；大型电池下酉操作同样有效，揭示性能与资源成本的权衡。
2025-05-22 quant-ph
Displacemon electromechanics: how to detect quantum interference in a nanomechanical resonator
我们介绍了'displacemon'机电架构，包括振动纳米梁，例如碳纳米管，通量耦合到超导量子位。该平台可以实现强耦合甚至超强耦合，从而实现各种量子协议。我们使用这个系统来描述一个协议，用于生成和测量纳米机械谐振器的两个轨迹之间的量子干涉。该方案使用一系列量子位操作和测量来冷却谐振器，应用有效的衍射光栅，并测量产生的干涉图案。我们模拟了一个现实的系统组成的一个振动的碳纳米管作为一个超导量子位结的协议，我们证明了产生一个空间上不同的量子叠加态的运动包含多个$10^6$核子的可行性。
2017-10-05 quant-ph
Strong coupling in multimode quantum electromechanics
腔电（光）力学使我们不仅可以在大质量物体中获得单个孤立的力学模式，而且可以获得多个力学模式。本文提出了一种多模机电系统，在该系统中，多个薄膜振动模耦合到一个三维环隙超导微波腔。机械顺应的窄隙电容器上的电场的紧密限制使系统在红边带泵浦场下进入量子强耦合状态。我们证明了两个机械模式之间的强耦合，这是由双音参量驱动和介导的虚光子在腔中。可调谐的机械模式间耦合可以用于在机械模式之间产生纠缠。
2016-02-04 quant-ph
Tradeoff between extractable mechanical work, accessible entanglement, and ability to act as a reference system, under arbitrary superselection rules
超选择规则（SSR）限制了由量子态表示的机械和量子处理资源。然而，使用参考系破坏潜在的对称性可能会违反SSR。我们表明，有一个二元系统之间的能力，做机械功，并作为一个参考系。此外，对于一个二分系统在一个全球对称的纯态，我们发现一个三元系统的能力做本地机械工作，它的能力做"逻辑工作“，由于其可访问的纠缠，它的能力，作为一个共享的参考系。
2007-11-08 quant-ph
Ground State Cooling of an Ultracoherent Electromechanical System
腔机电学依赖于微波和机械模式之间的参数耦合来操纵机械量子态，并在混合量子系统的不同部分之间提供相干界面。机械模式的高相干性在这样的应用中是至关重要的，以便保护其宿主的量子态免受热退相干。在这里，我们介绍了一个机电系统的基础上，周围的软夹持机械谐振器具有极高的Q值（> $10^9$），在非常低的温度（30 mK）举行。这种超相干机械谐振器是电容耦合到微波模式，强大到足以使基态冷却的机制（$\bar{n}_\mathrm{min}= 0.76\pm 0.16$）。这为利用这种系统提供的极长相干时间（$t_ \mathrm{coh} >100 ms）进行量子信息处理和状态转换铺平了道路。
2022-02-14 quant-ph
Local passivity and entanglement in shared quantum batteries
我们确定的条件，局部无源性的共享量子电池与当地的哈密顿。对于两量子比特电池的局域无源态，我们发现它们的纠缠含量与可以从它们中全局提取的能量的数量之间的关系。此外，我们得到的赤字的工作提取纯电池态由于限制本地幺正等于最佳的全球工作提取量从相应的纯本地被动电池态，对于相同的纠缠供应。此外，在具有固定纠缠值的所有纯态的集合中，全局可提取功达到最大值的纯电池状态也提供了最大的局部可提取功。
2019-11-13 quant-ph
Noisy quantum batteries
在现实情况下，物理系统不可能与其环境完全隔离。其与环境的不可避免的相互作用会影响设备的工作过程。在本文中，我们考虑两个量子比特的量子电池，其中电池的一个量子比特连续地与周围环境中存在的自旋相互作用。我们研究的相互作用的最大量的能量，可以从电池中提取使用unitaries的效果。在这种情况下，我们使用局部被动状态的概念。特别是，我们研究了从嘈杂的电池中提取的工作量的行为，最初准备在本地被动或普通的纯态，具有固定的初始纠缠，与量子比特已经经历的相互作用的数量。我们还研究了本地可提取的工作量从嘈杂的电池。我们意识到，虽然可提取能量的量，无论是全局的还是局部的，作为整体都会随着与之相互作用的环境的自旋的数量而减少，但是如果我们增加与每个自旋相互作用的时间间隔，在间隔的截止值之后，小时间行为显示出一种特性，即，在单个相互作用中可提取的能量开始随时间增加。截止时间表示相互作用的马尔可夫到非马尔可夫转变。我们还观察到一个非马尔可夫增加可提取的能源从马尔可夫方案。
2023-02-14 quant-ph
Quantum electromechanics with levitated nanoparticles
制备和观测纳米粒子的量子态是一项具有挑战性的任务，与量子技术和基础物理实验有着密切的关系。与具有离散跃迁的原子系统相反，纳米颗粒表现出几乎连续的吸收光谱，因此它们的量子动力学不能容易地操纵。在这里，我们证明了带电的纳米尺度的量子可以人为地赋予一个离散的水平结构，通过相干接口与超导量子比特的旋转和平移运动。我们提出了一种脉冲方案，用于产生和读出几个悬浮纳米粒子之间的运动量子叠加和纠缠，为网络化混合量子器件提供了一个全电平台。
2020-05-28 quant-ph
Realization of an electromechanical nano-string device
本文围绕机电纳米弦线器件的实现，从理论建模、仿真优化、纳米制造到实验表征进行了系统研究，并提出了可拓展的理论模型，为量子技术应用奠定基础。
2023-10-12 quant-ph
Maximization of Extractable Randomness in a Quantum Random-Number Generator
利用量子过程产生随机数是获得真不确定随机数的一种有效而可靠的方法，对密码通信和大规模计算机建模具有重要意义。然而，在现实场景中，量子随机数发生器的原始输出不可避免地受到经典技术噪声的污染。如果这种噪声被篡改，甚至被某些恶意方控制，则设备的完整性可能受到损害。为了防止这一点，我们提出并实验证明了一种方法，产生边信息独立的随机性，这是量化的最小熵条件下，这个经典的噪声。我们提出了一种方法，用于最大化从给定的量子经典噪声比产生的数字序列的条件最小熵。在我们的实验中检测到的光电流被证明具有14（Mbit/s）/MHz的实时随机数生成速率。在我们的实验装置中，检测系统的光谱响应显示出提供超过70 Gbit/s的随机数的潜力。
2015-05-19 quant-ph
From Cavity Electromechanics to Cavity Optomechanics
我们提出了一个概述的实验工作，嵌入高Q介观机械振荡器在微波和光学腔。根据最近的进展，“腔量子力学“这一广阔领域的前景是非常现实的。这些系统引入介观机械振荡器作为新的量子资源，并且还固有地将它们的运动耦合到整个电磁波谱中的光子。
2010-10-19 quant-ph
Extractable work, the role of correlations, and asymptotic freedom in quantum batteries
我们研究了一个由N个二能级系统组成的量子电池，它通过能量守恒的相互作用由一个光模充电。我们量化存储在B电池中的能量的分数E（N），其可以被提取以执行热力学功。我们首先证明，E（N）是大大减少了充电器和电池之间的相关性或组成电池的两级系统之间的B的存在。然后，我们表明，相关引起的抑制可提取的能量，但是，可以减轻准备充电器在相干光状态。我们的结论证明，充电器电池系统是渐近自由的N \to \infty限制的锁定相关性。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extractable work from ensembles of quantum batteries. Entanglement helps
受最近对微观和介观量子系统热力学的兴趣的启发，我们研究了可以从用于临时存储能量的量子系统中可逆地提取的最大工作量。在量子态被动性概念的指导下，我们证明了纠缠幺正控制一般比独立控制提取更多的工作。在大量拷贝的极限下，可以达到自由能变分原理给出的极限。
2012-11-19 math-ph math.MP quant-ph
Increasing extractable work in small qubit landscapes
研究无外部能量交换的量子系统，发现四量子比特是可提取功增加的最小系统，并证明受限连通性和初始温度不均能延长八量子比特景观中可提取功的增长区间。
2023-04-08 quant-ph
Quantum Information Engines with Many-Body States attaining optimal Extractable Work with Quantum Control
我们介绍了从量子态和单个热库中提取功的量子信息引擎。它们可以在三种一般条件下运行：i/单一导向进化（US）; ii/不可逆热化（IT）和iii/等温弛豫（IR），因此被称为USITIR机器。它们包括没有传统反馈控制机制的新型发动机，以及包括它们的版本。给出了单量子比特态和双量子比特态的USITIR引擎的显式构造，并计算了它们的最大可提取功，这是最优的。当满足可控热可化性和密度矩阵可控性的概念时，可达到最优。然后，多体扩展的USITIR发动机进行了分析，并确定了最佳的工作提取的条件。当它们不满足时，我们通过新定义的不可控熵来衡量它们缺乏最优性，这些熵是针对一些选定的例子明确计算的。这包括可区分和不可区分粒子的情况。
2014-03-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermally-induced qubit coherence in quantum electromechanics
量子相干性是量子系统处于正交量子态叠加的能力，是量子力学的一个显著特征，它标志着对经典物理的偏离。相干在量子传感和计量学、量子热力学和计算中有着广泛的应用。一个特别有趣的是，可以观察到从热能以反直觉的方式产生的相干性，而不需要实施涉及相干驱动序列的复杂协议。在这篇手稿中，我们研究了量子相干性出现在一个混合系统由一个两能级系统（量子比特）和一个热量子谐振子（材料力学振荡器），最近的实验进展的启发，在这样的系统的制造。我们表明，量子相干性是创建在这样一个复合系统中的部件的相互作用，并持续相关的阻尼。这种方案的实现将证明以前未观察到的相干产生机制，并且可以有益于具有机械振荡器和量子比特的混合量子技术。
2022-06-09 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
Engineering a heat engine purely driven by quantum coherence
量子相干性对量子热机的性能是有利还是有害的问题已经被彻底研究，但仍然没有决定。为了隔离相干性的贡献，我们分析了一个纯粹的相干性驱动的量子热机，一个设备，不包括任何热流在热力学循环的性能。该引擎由多量子位系统的相干性提供动力，其中每个量子位通过使用Jaynes-Cummings模型与相干浴相互作用而充电。我们证明，最佳的相干充电，因此可提取的工作时，实现的相干浴有一个中间程度的一致性。在我们的模型中，当使用四个带电量子比特的副本时，可提取的功最大化。同时，引擎的效率，由每个输入相干流的可提取的工作，通过避免被存储在系统浴相关性，是不可访问的工作，被优化。我们数值计算发现，最高的效率是获得较低的温度和较弱的系统浴耦合比最佳的相干充电。
2023-01-31 quant-ph
Extractable energy from quantum superposition of current states
本文研究闭合自旋网络中电流态叠加的局域可提取能量，通过全参数分析证明叠加态可产生超过单一绕数电流态的 ergotropy 峰值，并给出基于 Rydberg 原子的实现与最优局域幺正变换。
2024-12-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen entanglement and asymmetric steering between distant macroscopic mechanical and magnonic systems
我们提出了一个确定性方案，建立混合爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠通道之间的宏观机械振荡器和磁振子模式在遥远的钇铁石榴石（YIG）球约10千兆赫的频率差。该系统由一个被驱动的机电腔，它是单向耦合到一个遥远的电磁腔内放置一个YIG球。我们发现，远远超出边带解决制度的机电子系统，可以实现平稳的声子-磁振子EPR纠缠。这是通过利用机电腔的输出场作为中介体来实现的，该中介体将机电纠缠分布到磁振子，从而建立远程声子-磁振子纠缠。EPR纠缠足够强，使得声子-磁振子量子操纵可以以不对称的方式实现。这种长距离的宏观混合EPR纠缠和转向不仅在宏观尺度上的量子力学的基础测试中有潜在的应用，而且在量子网络和基于磁和机电的单边设备无关量子密码学中也有潜在的应用。
2020-10-09 quant-ph
Comment on "Quantum Szilard Engine"
在最近发表的一封信中[S。W.金，T. Sagawa，S. DeLiberato和M. Ueda，PRL 106，070401（2011）]，讨论了颗粒统计对Szilard发动机中可提取功的影响。我们指出，那里给出的表达式表明，如果使用两个以上的粒子，则在低温极限下不可能提取功，因此不是最佳的。我们认为，最佳的可提取的工作是在一般较高，特别是不减少颗粒的数量。
2013-09-17 quant-ph
Quantum correlations in predictive processes
我们认为量子关联的作用，在有效利用信息的预测量子系统，推广最近提出的经典措施的非预测信息的量子制度。我们证明，当一个量子系统改变状态时，另一个相关量子系统所持有的非预测信息正好等于第二个系统所丢失的可提取工作。我们使用量子不和谐来量化量子贡献，并证明了由于损失的工作的负“量子部分”而提高热力学效率的可能性。我们还给出了量子不和谐的热力学解释，作为减少可提取的工作下的量子存储器的最佳经典近似。
2013-06-19 quant-ph
Testing spontaneous wavefunction collapse with quantum electromechanics
本文提出用超导量子比特精确读出机械谐振器的坍缩致热，结合强耦合快速测量、基态初始化和体声波谐振的超低耗散放大效应，以抑制准粒子噪声，从而实现对自发波函数坍缩模型的决定性检验。
2022-08-09 quant-ph
Testing the equivalence to thermal states via extractable work under LOCC
The University of Tokyo（东京大学）
本文通过LOCC提取可提取功来测试多体纯态与热态的等价性，揭示了多粒子量子关联结构在热等价中的作用。
2026-01-21 quant-ph
Quantum-enhanced accelerometry with a non-linear electromechanical circuit
已知的是，将机械振荡器置于相干态的叠加中在理论上允许测量线性力，该线性力的灵敏度随着机械振荡的振幅而增加，这是独特的量子效应。此外，跨$n$机械振荡器的网络的这些状态的纠缠版本使得灵敏度随着$n$线性增加的测量成为可能，从而通过$\sqrt{n}$改进经典缩放。利用这种效应的关键挑战之一是处理信号，使其易于测量;线性处理是不够的。在这里，我们证明了克尔振荡器不仅会产生必要的状态，而且还会执行所需的处理，将力信号印记的量子相位转换为零差检测可测量的振幅偏移。这使我们能够设计一个相对简单的量子机电电路，可以证明核心量子效应在这个计划的心脏，幅度依赖力的灵敏度。我们推导出电路性能的解析表达式，包括热机械噪声和光子损耗。我们讨论了在实施该计划与近期技术的实验挑战。
2016-12-21 quant-ph
Resource theories with completely passive states and passive states as free states
本文构建了以完全被动态和被动态为自由态的资源理论，通过识别自由操作使最大可提取功成为单调量，并揭示了温度在其中的关键作用。
2024-12-06 quant-ph
Isocoherent Work Extraction from Quantum Batteries: Basis-Dependent Response
本文研究量子电池中相干性与最大可提取功的关系，定义相干性约束最大功（CCMW），发现其随相干性的变化趋势依赖于所选基底，并推广到高维系统及被动态分析。
2025-07-22 quant-ph
Activating thermally charged quantum batteries in finite time: Thermodynamic trade-offs between correlations, work, and information
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
研究热充电量子电池无法按需提取能量的问题，提出通过随时间变化的搅拌协议及投影测量激活电池，考虑相关成本得出最大可提取净能量界限，以波导 - QED设置为例表征协议性能。
2026-07-15 quant-ph
Ultrawide-range photon number calibration using a hybrid system combining nano-electromechanics and superconducting circuit quantum electrodynamics
我们提出了一个由超导共面波导谐振器耦合到纳米机械弦和transmon量子比特作为非线性电路元件组成的混合系统。我们进行光谱的transmon量子比特和纳米力学字符串。测量transmon量子比特上的ac-Stark位移以及弦上的机电诱导吸收，使我们能够确定微波谐振器中低功率和高功率状态下的平均光子数。通过这种方式，我们测量的光子数相差高达9个数量级。我们发现使用这两种方法的微波谐振腔中的光子数的校准之间的定量协议。我们的实验证明了超导电路，量子电动力学和纳米电动力学在单个芯片上的成功结合。
2018-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quartz-superconductor quantum electromechanical system
我们提出并分析了一个量子机电系统组成的单片石英体声波（BAW）振荡器耦合到超导transmon量子比特通过中间LC电路。单块石英振荡器提供了前所未有的高有效质量和品质因数的研究在量子制度的机械振荡器。通过与LC电路的谐振压电耦合来对此类机械模式进行基态冷却，该电路本身通过与transmon量子位的耦合进行边带冷却，这被证明是可行的。量子位的荧光光谱，包含运动边带的贡献，由于耦合到振荡器模式，获得和机电稳态的印记上的光谱被确定。这允许量子位既用作机械振荡器的冷却资源，又用作机械振荡器的换能器。所描述的结果是相关的任何混合量子系统组成的量子位耦合到两个（耦合或非耦合）热振荡器模式。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall 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
Robust continuous-variable entanglement of microwave photons with cavity electromechanics
研究了由两个超导共面波导腔（CPWC）电容耦合纳米机械谐振器（MR）构成的电路腔机电系统中稳健光子纠缠的可控产生。我们表明，与此机电系统，双模连续变量纠缠腔光子可以确定性地通过相干控制系统的动力学，或通过耗散量子动力学过程。第一个方案，在强耦合制度，探讨了腔Bogoliubov模式的激发，是不敏感的初始热噪声。第二个是基于工程的方法，利用机械耗散作为一个有用的资源来执行两个离域腔Bogoliubov模式的基态冷却。在这两种方案中实现的纠缠量是由有效机电耦合强度的相对比率决定的，因此可以进行调整，并使其比以前的研究大得多。
2013-09-19 quant-ph
Quantum Electromechanics on Silicon Nitride Nanomembranes
我们提出了一个基于氮化硅纳米膜的平台，用于集成超导微波电路与平面声学和光学器件，如声子和光子晶体。利用氮化硅纳米膜的拉伸应力和光刻图案化，我们能够可靠地实现真空间隙尺寸低至$s \approx 80$ nm的平面电容器。与微米节距的螺旋电感器线圈组合，这产生适合于与纳米级声学结构有效机电耦合的高阻抗（$Z_{0} \approx 3.4$ k $Ω$）的微波（$\approx 8$ GHz）谐振电路。我们测量了$g_{0}/2π= 41.5$ ~Hz的机电真空耦合率到图案化声子晶体纳米梁的低频（$4.48$ MHz）全局光束运动，并且通过参数微波驱动达到低至$n_{m} = 0.58$的反作用冷却机械模式占有率。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum electromechanics of a hypersonic crystal
工程结构内的辐射压力最近已被用于耦合纳米机械物体的运动，具有高灵敏度的光学和微波电磁场。在这里，我们展示了一种形式的机电晶体耦合微波光子和高超音速声子嵌入的真空间隙电容器的超导谐振器内的声子晶体声腔。利用双光子共振条件有效的微波泵浦和声子带隙屏蔽，以消除声辐射，我们证明了大的合作耦合（$C \approx 30$）之间的一对电谐振在$10$ GHz和一个声谐振在$0.425$ GHz。声子占有率的电读出表明，高超音速声学模式具有$2.3$ ms的内禀能量衰减时间，并且在$10$ mK的冰箱温度下接近其量子基态运动（占有率$1.5$）。这种机电换能器被设想为混合量子线路架构的一部分，能够与超导量子比特和光学光子两者接口。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal work extraction in quantum thermodynamics
The University of Tokyo（东京大学）
本文提出一种无需知晓输入状态的通用功提取协议，证明在量子热力学中，无论是否拥有状态信息，渐近功提取的最优性能不受影响。
2026-03-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
A continuous variable quantum battery with wireless and remote charging
本文基于耦合LC电路量子化哈密顿量设计连续变量量子电池的无线远程充电方案，揭示量子纠缠非充电必要条件，证实反旋波耦合的作用及热态充电可行性，为量子电池设计提供参考。
2025-11-15 quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg interference in a multimode electromechanical system in the quantum regime
量子力学中机械谐振器的研究不仅为大质量物体的量子力学的基本性质提供了深入的了解，而且为新型混合量子技术引入了有前途的平台。在这里，我们展示了一个超导量子比特和许多声学模式的量子制度之间的可配置的相互作用。具体来说，我们将展示如何连续的朗道-齐纳-施托克伯格（LZS）隧道型的过渡，这发生在一个系统是通过避免交叉耦合能级调谐时，在多模系统中的干扰。这项工作的进展实验LZS干涉覆盖的情况下，耦合的水平是那些量子比特与众多的机械振荡器在量子极限。这项工作开辟了通过参数调制控制多个声学模式的应用。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Work extraction from tripartite entanglement
从关联二体量子系统中提取的功可以用来区分纠缠和经典关联。一个自然的问题是，它是否可以推广到多部系统。在本文中，我们设计了一个协议来区分GHZ，W，和可分离的状态在本地操作和经典通信下的可提取的工作，并比较结果与Mermin的不等式。
2005-04-22 quant-ph
Nontrivial bounds on extractable energy in quantum energy teleportation for gapped manybody systems with a unique ground state
Institute for Theoretical Physics, University of Göttingen（哥廷根大学理论物理研究所）
研究通过建立指数衰减的上界，探讨了在有限范围间隙晶格系统中量子能量传送协议中可提取的平均能量，利用谱间隙和局部测量算符的均匀算符范数假设，得出分离距离与能量差的关系。
2026-03-24 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum State Engineering with Circuit Electromechanical Three-Body Interactions
我们提出了一个混合系统与光子，声子和量子比特激发之间的量子力学三体相互作用。这些相互作用发生在电路量子电动力学架构中，超导微波谐振器耦合到transmon量子比特，其分流电容可以自由地机械振荡。我们表明，该系统的设计特点是一个三模极化激元-机械模式和非线性transmon-机械模式的相互作用在强耦合制度。再加上强共振腔-transmon相互作用，这些性质提供了有趣的机会操纵这个混合量子系统。特别是，我们展示了将机械运动冷却到其基态的可行性，并制备了各种非经典态，包括机械Fock态和猫态以及混合三方纠缠态。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Large flux-mediated coupling in hybrid electromechanical system with a transmon qubit
控制大质量振荡器的量子态对于一些技术应用和测试量子力学的基本极限是重要的。向振荡器添加内部自由度可以是用于这种控制的有价值的资源。最近，基于电荷介导耦合的使用超导量子比特的混合机电系统已经相当成功。在这里，我们实现了一个混合装置，由超导transmon量子比特和使用磁通耦合的机械谐振器组成。这种耦合源于超导相穿过隧道结的量子干涉。我们证明了真空机电耦合率高达4 kHz的transmon量子位与读出腔共振。因此，通过驱动平均占有率远低于一个光子的混合模式来检测机械谐振器的热运动。通过将量子比特从腔中调谐出来，机电耦合可以增强到40 kHz。在这个极限下，机械谐振器上的小相干驱动导致量子比特谱的分裂，并且我们观察到由Landau-Zener-Stückelberg效应引起的干涉签名。随着量子比特相干性的改善，该系统提供了一个实现丰富相互作用的新平台，并可能提供对量子运动态的完全控制。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detector Based Evaluation of Extractable Entanglement in Flat spacetime
本研究针对场论中纠缠熵的操作意义不明问题，采用一对与量子场互补区域作用的Unruh-DeWitt探测器，推导可提取纠缠上界，发现其随紫外截断呈双对数标度，弱于标准CFT结果，为场论纠缠提供操作视角并设定可提取性基本限制。
2025-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
Levitated electromechanics: all-electrical cooling of charged nano- and micro-particles
我们展示了如何带电悬浮的纳米和微米粒子可以通过与$RLC$电路连接来冷却。全电悬浮和冷却适用于各种颗粒尺寸和材料，并将在电气网络系统中实现最先进的力传感。在现实噪声的存在下探索冷却极限，我们发现粒子运动的量子机制可以在低温环境中实现，无论是被动电阻冷却还是主动反馈方案，为悬浮量子机电学铺平了道路。
2019-01-23 physics.atom-ph 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
