近日，国际物理大类顶刊《Physical Review Letters》发表了首都师范大学费少明教授联合西南交通大学信息科学与技术学院罗明星研究团队的原始创新成果——能量存储量子系统的电池容量(Battery Capacity of Energy-Storing Quantum Systems)，并被遴选为期刊封面论文。         

随着量子技术的发展，以可控方式存储和释放能量的量子设备（即量子电池）的理论和实验研究越来越重要。量子电池具有比经典电池更快、更高功率的充电能力，有望减少对化石燃料的依赖，减少碳排放。量子电池研究的一个核心问题是能量转换，前期的研究表明量子电池的能量释放能力依赖于电池当前的状态。

首都师范大学费少明教授联合西南交通大学罗明星团队，以及印度、法国和德国的研究人员，基于量子特征谱，结合量子系统的能量输入和存储模型，提出新的量子电池容量理论，并给出了容量与其他量子系统特征，如量子熵、量子相干和量子纠缠的关系。由于考虑了电池的循环调制，量子电池容量可以作为一个重要的量子特征，将电池的存储能力与系统的量子特征（如量子熵或量子相干性）等联系起来。研究成果得到了审稿人的高度评价：“the authors introduced a new concept on the quantum battery”，“This is the original work of the authors”。

费少明教授和罗明星教授为共同通讯作者，西南交通大学信息科学与技术学院2019级博士杨雪和2020级博士杨燕涵为共同第一作者。该研究得到国家自然基金面上项目/青年项目、四川省自然基金面上项目、西南交通大学交叉前沿研究项目，以及南方科大和合肥量子实验室项目等支持。

原文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.030402