Correlations enable lossless ergotropy transport
本研究针对量子电池中ergotropy传输问题，发现初始系统关联可实现ergotropy增益传输，单个关联态可多次使用使无损传输功量超电池容量一个数量级，并量化了关联资源的消耗。
2025-01-17 quant-ph
Ergotropy from coherences in an open quantum system
我们表明，它是可能的非零各向异性在稳态的开放量子系统组成的量子比特，集体耦合到一个热浴在有限的温度。当系统中的量子比特数大于1时，我们模型的动力学将量子比特引入到一个能量本征基具有相干性的稳态。我们观察到，即使系统没有反转的布居数，也可以从相干性中提取功，并分析表明，在高温极限下，每单位能量的各向异性等于两个量子比特情况下的相干性的$l_1$范数。进一步，我们分析了不同初始状态下系统的相干性和各向异性随量子比特数的变化。我们的研究结果表明，可以设计一个量子电池，在弱耦合制度的耗散热浴充电。
2020-10-09 cond-mat.stat-mech 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
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
Unified theory of classical and quantum ergotropy
Istituto Nanoscienze-CNR（意大利国家研究委员会纳米科学研究所）；NEST Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学校新实验科学与技术中心）
本文提出一个统一的经典和量子厄洛特ropy理论，通过推导经典系统的厄洛特ropy一般解析表达式，并展示其作为量子系统经典极限的出现，从而揭示经典和量子厄洛特ropy的统一性，并展示了量子厄洛特ropy分解的相干反不可知部分在经典极限下的持续性。
2026-04-28 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph quant-ph
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
Clifford Ergotropy
RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（RIKEN先锋研究所）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（RIKEN交叉理论与数学科学中心）
本文研究了热力学与魔法资源在闭合量子动力学中的相互作用，引入了Clifford能量，即在限制于Clifford操作下的可提取能量，并提供了Clifford能量的通用上限，该上限随魔法量的增加而减少。同时，展示了该界限在单个和两个量子比特系统中的应用，特别是两个量子比特系统中Clifford能量控制景观的显著转变。此外，证明了即使在许多体系统中，即使精确优化通常难以实现，该分析也有非平凡后果，包括在Clifford操作下典型量子态的热力学第二定律形式。
2026-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ergotropy in Quantum Batteries
Northwest Normal University（西北师范大学）；Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics（甘肃省量子物理基础学科研究中心）
研究量子电池中ergotropy的机制，揭示其与相干和非相干能量分布的关系，并提出优化储能效率的框架。
2025-12-26 quant-ph
Extended local ergotropy
本文提出扩展局域各态历经功概念，利用系统-环境自由演化克服原有局域各态历经功不保证非增等问题，并通过Jaynes-Cummings模型验证其优势。
2024-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Concentration of ergotropy in many-body systems
本文证明大型多体量子电池中ergotropy具有测度集中现象，并展示von Neumann熵的类似性质，同时在Bures测度下给出数值证据。
2024-12-27 cond-mat.stat-mech 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
Experimental investigation of coherent ergotropy in a single spin system
本文在单自旋系统中利用辅助量子比特实验测量非平衡态能的相干与非相干分量，验证相干性增加可提高能，揭示量子热力学与量子信息的联系。
2024-09-10 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
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
Local ergotropy and its fluctuations across a dissipative quantum phase transition
本研究针对双量子比特开放Rabi模型，构建基于无退相干态的充电协议，通过矩阵乘积态数值方法发现耗散相变附近局域遍历能及其涨落的特征变化，提出可调谐的实验可行功提取方案，揭示局域遍历能与量子相变的关联。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherent catalyst induced stabilization of ergotropy in open quantum batteries
Center for Quantum Materials and Computational Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学理学院量子材料与计算凝聚态物理中心）
通过腔辅助混合量子电池与辅助相干量子比特耦合，利用不同相互作用通道间的相干干涉产生无退相干不变子空间，抑制弛豫引起的能量泄漏并稳定稳态ergotropy。
2026-05-23 quant-ph
Certifying ergotropy under partial information
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；Physics Department E. Pancini, Università degli Studi di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）
本文提出一种基于有限统计量的认证框架，用于在部分信息下估计量子系统的ergotropy，并通过实验验证其有效性。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall 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
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
Qubit dynamics of ergotropy and environment-induced work
研究开放系统中ergotropy的动力学，建立环境诱导功与ergotropy的解析关系，并揭示其能量转移极限。
2024-05-26 quant-ph
Transient energy backflow enhanced ergotropy in an open qubit quantum battery assisted by an auxiliary oscillator
Center for Quantum Materials and Computational Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学理学院量子材料与计算凝聚态物理中心）
研究在退相干和耗散环境下，通过辅助谐振子诱导瞬态负能量流，增强开放量子比特电池的可提取功（ergotropy）。
2026-05-29 quant-ph
Coherence in the Leak and Storage Kurtosis control Ergotropy in Quantum Batteries
本研究提出一种腔耦合有限量子系统作为量子电池，利用噪声诱导相干性，通过全计数统计捕捉存储站量子交换高阶涨落，结合热力学参数构建学习模型训练平台，识别最小预测特征集，发现存储峰度和泄漏相干性是控制功量的主导量。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Ergotropy of Quantum Batteries under Unruh Effect
School of Mathematics and Statistics, Hainan Normal University（海南师范大学数学与统计学院）
本研究通过Unruh-DeWitt探测器模型，发现均匀加速下量子电池的ergotropy仅在电池加速时突然出现，而充电器加速无此效应，揭示Unruh效应对电池性能的双重影响，连接相对论量子场论与量子热力学。
2026-09-15 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
Daemonic ergotropy of Gaussian quantum states and the role of measurement-induced purification via general-dyne detection
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
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
Quantum Energy Lines and the optimal output ergotropy problem
我们研究了传输线上的有用能量（功）的传递，该传输线允许部分保持量子相干性。作为一个品质因数，我们采用的最大值，各向同性，总各向同性，和非平衡自由能达到在指定的输入能量阈值的线的输出。对于相位不变的玻色高斯信道（BGC）模型，我们证明了相干输入是最优的。对于（单模）非相位不变的BGC，我们解决了高斯输入信号的额外限制下的优化问题。
2021-11-28 math-ph math.MP quant-ph
Ergotropy-Based Quantum Thermodynamics
本文提出基于熵产的量子热力学框架，通过重新定义热量与熵的关系，提供了一种非马尔可夫性度量方法，并揭示了非平衡条件下温度的自然产生。
2025-11-25 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
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
Spatial Phase Control of Energy and Ergotropy in Quantum Batteries
Faculty of Physics, Urmia University of Technology（乌尔米耶理工大学物理学院）
本文研究了空间几何对量子电池能量存储和工作提取的影响，通过调节量子比特间相位控制集体干涉效应。
2026-10-20 quant-ph
Dichotomy in the effect of chaos on ergotropy
本研究探讨混沌对量子电池ergotropy的影响，发现已知状态时混沌增强功提取，未知状态时混沌阻碍但存在最优混沌参数，提出混沌辅助电池的潜力。
2025-02-28 nlin.CD quant-ph
Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Measuring Memory Retention through Ergotropy
本文定义并分析具有唯一不动点的量子遍历信道，利用 ergotropy 回流指示非马尔可夫记忆效应，并揭示其在开放量子系统热力学与量子电池中的意义。
2025-03-15 quant-ph
Sunburst quantum Ising battery
本文研究sunburst量子Ising电池模型，发现电池与充电器间的耦合能同时优化ergotropy和最大充电功率，且两者均与充电器初始状态无关。
2024-06-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence-Driven Quantum Battery Charging via Autonomous Thermal Machines: Energy Transfer, Memory Effects, and Ergotropy Enhancement
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
Kitaev Quantum Batteries: Super-Extensive Scaling of Ergotropy in 1D Spin$-1/2$ $XY-Γ(γ)$ Chain
本研究探究一维Kitaev链作为量子电池工作介质在封闭和开放系统下的性能，通过分析不同参数下的功容量，发现利用各向异性自旋耦合和非零Γ相互作用可实现超扩展标度（α=1.24）的量子优势。
2024-11-30 quant-ph
NMR Protocol for Black-Box Ergotropy Estimation via Feedback Algorithm
针对量子层面能量存储与使用研究，提出并实验验证基于反馈的FQErgo算法，实现黑箱量子功估计及任意初始态到被动态的转换，通过数值分析和NMR实验证实其有效性，为量子功提取与被动态制备提供实用方法。
2025-08-23 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
Energy-Invariant Catalysis of Stable Ergotropy in Strongly Coupled Spin-Chain Quantum Batteries
Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学）
本文研究了通过能量不变催化剂稳定强耦合自旋链量子电池中的稳态能量，通过非马尔可夫效应的系统表征，抑制非马尔可夫振荡，促进可提取工作准稳态。
2026-04-02 quant-ph
Interaction-Enhanced Ergotropy in Phase-Driven Andreev Bound State Quantum Batteries
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（泰米尔纳德邦国立技术学院）
研究由两个相互作用安德烈夫束缚态单元组成的相位驱动量子电池，发现相互作用通过避免交叉激发和杂化增强可提取功，并产生振荡充电动力学，为超导量子电池中的可控储能提供微观机制。
2026-06-26 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
Tight Quantum Speed Limit for Ergotropy Charging in the N-Qubit Dicke Battery
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学）；Palacký University（帕拉茨基大学）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
本文推导并证明了N-量子位狄克电池中能量获取的紧量子速度限制，通过分析能量获取系数和充电速度参数，得出充电时间下限公式。
2026-10-21 math-ph math.MP quant-ph
Engineering Coherence and Ergotropy through Spatial Arrangement of Environmental Channel in a Two-Qubit Quantum Battery
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究探究双量子比特量子电池的环境通道空间排布对相干性与功提取的影响，采用XY交换耦合量子比特，发现共置配置可保留更多全局功熵，二者为调控可提取功提供互补机制。
2026-08-31 quant-ph
Geometric power capacity of coherent ergotropy in quantum batteries
Changchun University of Technology（长春工业大学）；Yanbian University（延边大学）；Capital Normal University（首都师范大学）；Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences（马克斯·普朗克科学促进部数理研究所）
从资源几何角度探索量子电池相干厄米熵提取，定义几何功率容量$\Pi_c(\rho)$，证明其为单位驱动范数下的容量，通过结合相关界得出一般界，制定相关容量，量子比特和三态例子表明其捕捉了相干放电的资源几何特征。
2026-10-20 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
Nonlocal contributions to ergotropy: A thermodynamic perspective
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
Ergotropy of a Photosynthetic Reaction Center
本文通过量子主方程和Redfield/Förster方法计算光系统II反应中心的ergotropy，发现涉及ChlD1-PheD1电荷分离的路径具有更高功提取能力，揭示了生物系统利用非平衡布居结构优化能量转换的量子热力学机制。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-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
Local ergotropy dynamically witnesses many-body localized phases
本研究通过局部ergotropy动态见证多体局域化相的变化，揭示了局部控制在局域化现象中的热力学标志作用。
2025-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge-Preserving Operations in Quantum Batteries
University of Gdańsk（格但斯克大学）
本文提出并形式化了等ergotropy态和守恒ergotropy操作的概念，通过重新组织内部结构而不改变总值，探讨了量子电池中电荷管理和优化充电协议的方法。
2025-10-29 quant-ph
Efficient wireless charging of a quantum battery
研究通过 $n$ 个充电单元经公共玻色子储库介导对量子电池进行无线充电，发现强耦合下充电时间不敏感于初始条件，多单元仅在弱中耦合下提升性能。
2025-04-28 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
Unequal Coherent Ergotropy at Equal Interferometric Visibility and Energy in Quantum-Controlled Interferometers
International Centre for Theory of Quantum Technologies, University of Gdańsk（格但斯克大学量子技术理论国际中心）；Department of Physics, Federal University of Paraná（巴拉那联邦大学物理系）
该研究针对量子控制干涉仪，发现相同干涉可见度和能量下，不同元件作用顺序的装置相干功不等，干涉可见度并非可利用相干性的完整度量。
2026-10-14 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
