作者:英格丽德·法德利
（同organic）有机 一种量子电池，由一组高度纠缠的自旋在一个完全连通的随机网络中构成，称为SYK模型
信用:罗西尼等
，PRL (2020)
美国物理学会
萨奇德夫-叶-基塔耶夫(SYK)模型，一个由苏比尔·萨奇德夫和叶金吾设计的精确可解模型，最近被证明对理解不同类型物质的特征是有用的
因为它描述的是没有准粒子的量子物质，同时也是量子黑洞的全息版本，所以到目前为止它已经被凝聚态物质和高能物理学家采用
比萨大学和意大利理工学院(IIT)的研究人员最近使用SYK模型来检验量子电池的充电协议
他们发表在《物理评论快报》上的论文证明了量子机械资源在促进电池充电过程中的潜力
“先前的理论研究表明，纠缠可以用来大大加快量子电池的充电过程，”大卫·罗西尼和吉安·马塞洛·安多莉娜，两位进行这项研究的研究人员，告诉《物理》杂志
组织，通过电子邮件
“然而，直到现在，一个显示如此快速充电的具体固态模型还是不见了
" 罗西尼、安多莉娜和他们的同事意识到，SYK模型是检验量子电池快速充电过程的一个很好的候选模型，因为它会产生高度纠缠的动力学
该模型的多体实时动力学最终足够复杂，足以超越标准的分析方法
罗西尼和安多莉娜解释说:“为了我们的目的，我们发现基于大型矩阵精确对角化的数值处理很方便。”
“因此，出于科学目的，我们在高性能计算集群上进行了大量的数值模拟，需要高达100 Gb的内存和大约两周的计算时间
" 研究人员使用的模型是第一个清晰描述量子电池充电速度的量子优势的模型
虽然这个模型在实验室环境中特别难以使用，但罗西尼、安多莉娜和他们的同事最近的工作是朝着收集这种量子优势的实验证据迈出的重要的第一步
罗西尼和安多莉娜说:“电池是一种相当复杂的机器，人们希望它能快速充电，能长时间储存能量，并最终提供有用的工作。”
“虽然我们已经证明了量子机械资源可以促进充电过程，但目前还不清楚它们是否可以用于改善这种假设的量子电池的其他任务，因此对量子电池的研究仍处于起步阶段
" 罗西尼、安多莉娜和他们的同事最近进行的研究提供了强有力的数字证据，暗示了在电池中应用量子机械力的优势，这是由底层高度纠缠的量子动力学实现的
在未来，它可以为开发更多更快充电的电池铺平道路
罗西尼说:“对我们的工作来说，一个有趣的可能的补充是将同样的概念应用于热机。”
“自18世纪以来，人们就知道热力发动机的效率不能超过一个被称为卡诺极限的普遍值
因此，量子力学资源显然不能用来提高效率
然而，关于功率没有普遍的限制，我们计划研究一种基于SYK的热机来进一步研究这个问题
"
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