شماره ركورد
23850
شماره راهنما
PHY2 787
عنوان
بررسي اثر كاواك بر روي عملكرد باتري كوانتومي در مدل زنجيره اسپيني هايزنبرگ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
فيزيك - اپتيك و ليزر
دانشكده
فيزيك
تاريخ دفاع
1403/06/17
صفحه شمار
91 ص.
استاد راهنما
حميدرضا محمدي خشوئي
كليدواژه فارسي
باتري هاي كوانتومي , زنجيره اسپيني , ارگوتروپي , حالت منفعل (ناكنا) , درهمتنيدگي
چكيده فارسي
يكي از مهم ترين مسائل بشر در چندين قرن گذشته، مسئله انرژي است و ذخيره، تبديل و انتقال آن از جمله اهدافي است كه بشر همواره آن را پيگيري مي كند. باتري هاي كوانتومي از جمله مهم ترين ادواتي هستند كه با گسترش مكانيك كوانتومي پيرامون حوزه انرژي پديد آمدهاند. به دليل نياز به دقت و سرعت بيشتر در فرايند ذخيره و تخليه انرژي و اين كه فرايندهاي كوانتومي قادر هستند اين دقت و سرعت را براي ما فراهم كنند، تحقيقات فراواني براي بازدهي بيشتر باتري هاي كوانتومي انجام شده است. در اين رساله به بررسي اثرات كاواك در عملكرد يك باتري كوانتومي كه از يك زنجيره اسپيني تشكيل شده است، پرداخته مي شود. اين زنجيره اسپيني داراي برهم كنش داخلي از نوع بلندبرد است. براي بررسي اثر كاواك، دو سامانه كوانتومي را به عنوان باتري كه يكي شامل يك زنجيره اسپيني كه نقش سلولهاي باتري را بر عهده دارند و ديگري همان زنجيره اسپيني با اين تفاوت كه در يك كاواك قرار دارد و با ميدان درون كاواك برهم كنش مي كند، در نظر گرفته و عملكرد هر دو در قالب يك سامانه بسته مورد بررسي قرار داده شده اند. نخست به سراغ تأثير كاواك روي انرژي و ارگوتروپي ذخيره شده در باتري ها پرداخته مي شود. نتيجه ميشود كه كاواك نقش تعيينكننده اي در پايدار كردن انرژي و جلوگيري از نوسانات بيش از حد انرژي و ارگوتروپي ذخيره شده در باتري دارد. هم چنين يكي از مهم ترين اثرات كاواك، افزايش چشم گير توان شارژ در باتري است. به علاوه با بررسي توان بيشينه شارژ نسبت به تعداد سلول هاي باتري نتيجه حاصل شده اين است كه استفاده از كاواك مي تواند موجب ايجاد مزيت كوانتومي در باتري شود. در آخر نيز با بررسي درهم تنيدگي در فرايند شارژ نشان داده شده است كه ميزان درهم تنيدگي باتري و شارژ در مسئله مورد نظر، تأثير يكساني روي انرژي ذخيره شده در باتري ندارد و لازم است كه اين موضوع بيشتر مورد بررسي قرار گيرد.
كليدواژه لاتين
Quantum Batteries , Spin Chain , Ergotropy , Passive State , Entanglement
عنوان لاتين
Investigation of cavity effect on the quantum battery performance in the Heizenberg spin chain model
گروه آموزشي
فيزيك
چكيده لاتين
One of the most important issues for humanity over several past centuries has been
the issue of energy, and its storage, conversion, and transmission are among the goals
that humanity has always pursued. Quantum batteries are among the most important
devices that have emerged with the expansion of quantum mechanics around the
energy domain. Due to the need for greater precision and speed in the process of
energy storage and discharge, and the fact that quantum processes are capable of
providing this precision and speed for us, extensive research has been conducted
to increase the efficiency of quantum batteries. In this dissertation, the effects of
the cavity on the performance of a quantum battery composed of a spin chain are
investigated. This spin chain has long-range internal interactions. To investigate the
effect of the cavity, two quantum systems are considered as batteries, one of which
includes a spin chain that plays the role of battery cells, and the other is the same
spin chain with the difference that it is placed in a cavity and interacts with the cavity
field, and the performance of both is examined within the framework of a closed
system. First, the effect of the cavity on the energy and entropy stored in the batteries
is addressed. The result is that the cavity plays a decisive role in stabilizing the
energy and preventing excessive fluctuations in the energy and entropy stored in the
battery. Also, one of the most important effects of the cavity is a significant increase
in the charging power of the battery. Furthermore, by examining the maximum
charging power relative to the number of battery cells, the result is that the use of
a cavity can lead to the creation of a quantum advantage in the battery. Finally,
by examining the entanglement in the charging process, it has been shown that the
degree of entanglement between the battery and the charge in the problem at hand
does not have the same effect on the energy stored in the battery, and this issue needs
to be investigated further.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
36100
نويسنده