拓扑与非厄米性如何增强量子电池

Wed, 15 Apr 2026 00:00:00 +0000

量子电池将能量存储在量子自由度中。研究量子电池时，不仅需要关心可以存储多少能量，还需要关心充电速度以及充电过程的稳定性。在我们最近的工作中，量子电池由 Su-Schrieffer-Heeger 链构成，并通过交替的增益-损耗方案进行充电。

SSH 晶格具有交替的强、弱耦合。在拓扑相中，系统可以出现局域在边界附近的量子态，而不是完全扩展到整个体态区域。增益和损耗使充电动力学具有非厄米性，并产生本征值和本征态同时合并的例外点。

关键结果是，拓扑和非厄米性并非只是产生两种彼此独立的效应。两者的相互作用会产生边缘态例外点，而它所需的增益-损耗强度低于体态例外点阈值。这一边界模为调控瞬态和长时充电行为提供了一条独特途径。

这个模型为理解如何在量子能源器件中结合能带拓扑、边界局域化和非厄米动力学提供了一个清晰的理论平台。

拓扑 | 李梓民