2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)讓“量子糾纏”再次引發(fā)全世界關(guān)注。近日，中科院精密測(cè)量院科研團(tuán)隊(duì)與西北大學(xué)研究人員合作，首次證明了量子相干或量子糾纏在量子電池產(chǎn)生可提取功的過(guò)程中是必不可少的量子資源。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　關(guān)于量子電池的研究是近些年來(lái)頗受關(guān)注的量子科技問(wèn)題，其中的關(guān)鍵問(wèn)題之一就是研究量子關(guān)聯(lián)對(duì)于可提取功的影響。在量子電池充電動(dòng)力學(xué)過(guò)程中存在的不同類型的可提取功又為理論分析帶來(lái)進(jìn)一步的困難。如何理解糾纏和相干對(duì)于量子電池可提取功的影響是一個(gè)重要的研究難題。

　　近年來(lái)，中科院精密測(cè)量院研究員管習(xí)文帶領(lǐng)學(xué)生史海龍、萬(wàn)青昆深入研究，在量子度量學(xué)方面取得一系列研究成果。該團(tuán)隊(duì)與西北大學(xué)合作者首次證明了量子相干或量子糾纏在量子電池產(chǎn)生可提取功的過(guò)程中是必不可少的量子資源，并將可提取功分為相干可提取功和非相干可提取功兩部分，證明了當(dāng)量子電池充電動(dòng)力學(xué)結(jié)束時(shí)，相干性有助于提高相干功，但是相干和糾纏又抑制了非相干功的產(chǎn)生，這些結(jié)論與模型無(wú)關(guān)。

　　該論文第一作者史海龍接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示，量子糾纏并非無(wú)法琢磨，而是客觀存在的，研究團(tuán)隊(duì)可通過(guò)中心自旋量子電池、Tavis-Cummings 量子電池和XXZ自旋鏈量子電池進(jìn)一步展示量子糾纏、量子相干與電池可提取功之間的準(zhǔn)確的聯(lián)系。管習(xí)文表示，此次研究為后續(xù)實(shí)驗(yàn)和理論研究提供了有意義的參考，但目前還處于理論研究層面，離實(shí)際應(yīng)用還有很遙遠(yuǎn)的距離——不過(guò)這并不妨礙這項(xiàng)量子力學(xué)基礎(chǔ)研究的重要意義。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.130602

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