Impact of disorder on the exciton dynamics of an open quantum battery
Notice bibliographique
Résumé
Quantum batteries (QBs) have garnered attention as candidates for energy storage devices due to their inherent quantum advantages over classical electrochemical batteries. However, owing to the vulnerability of quantum resources to disorder, the ability of a charged QB to effectively store and discharge energy may be adversely affected by mechanical motions, thermal fluctuations, impurities, and defects in the QB. In this connection, we study the effects of (i) Gaussian static disorder, Gaussian white noise, and Gaussian colored noise in the onsite energies and electronic couplings and (ii) periodic oscillations in the electronic couplings on the exciton storage efficiency and exciton discharge rate of an open excitonic QB model-an open quantum system that stores and discharges excitons. To efficiently average over the many possible noise realizations, we employ an accurate mixed quantum-classical dynamics method that treats the QB quantum mechanically and the thermal baths in a classical-like way. The results reveal that the exciton storage efficiency decreases as the disorder strength increases, with static disorder causing the largest reductions followed by colored noise and white noise. In contrast, the exciton discharge rate remains mainly unaffected by the different types of disorder, even under very strong disorders. Moreover, depending on the model parameters, the incorporation of periodic oscillations into the electronic couplings could either enhance, have no significant effect on, or decrease the exciton discharge rate. Overall, our study elucidates the effects of different types of disorder and inter-site vibrations on the exciton dynamics in a charged QB, thereby shedding light on the importance of environmental noise engineering and mitigation in open QBs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».