فناوری‌های کوانتومی در دهه اخیر رشد بسزایی داشته و تحقیقات بسیار زیادی جهت عملیاتی ساختن پژوهش‌های نظری این حوزه صورت گرفته است. یکی از این فناوری‌ها، باتری‌های کوانتومی است. در زندگی روزمره از باتری‌های مختلف جهت تأمین انرژی موردنیاز لوازم الکترونیکی استفاده می‌کنیم و عملیات شارژ و تخلیه آن‌ها بر اساس فرایندهای الکتروشیمیایی صورت می‌پذیرد. باتری‌های کوانتومی، ابزاری میکروسکوپیک هستند که انرژی را در خود ذخیره کرده و در زمان نیاز می‌توانیم از آن‌ها استفاده کنیم. در پژوهش‌های ابتدایی صورت‌گرفته، باتری‌های کوانتومی به صورت یک سامانه بسته در نظر گرفته می‌شدند اما در طبیعت، ما با سامانه‌هایی روبرو هستیم که با محیط خود برهمکنش دارند؛ بنابراین، جهت واقعیت‌بخشی به این مسئله و بررسی دقیق‌تر مؤلفه‌های مربوط به آن، بهتر است که این سامانه کوانتومی به‌صورت باز مورد مطالعه قرار گیرد. در بررسی تحول سامانه‌های کوانتومی باز، دو نوع رویکرد مارکوفی و غیر مارکوفی وجود دارد که استفاده از تحول مارکوفی مستلزم اعمال تقریب‌های بورن-مارکوف است. این تقریب دقت مطالعه برخی از سامانه‌ها را کاهش می‌دهد. درنتیجه، مطالعه سامانه به‌صورت غیر مارکوفی می‌تواند به شکل دقیق‌تری صورت گیرد. در این پایان نامه با در نظر گرفتن باتری‌های کوانتومی به‌صورت سامانه‌های باز، به مطالعه تحول آن‌ها با ارائه یک مدل می‌پردازیم. همچنین، پدیده خودتخلیه نیز که عضو جدانشدنی باتری‌ها، چه کلاسیک و چه کوانتومی است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. درنهایت، یک باتری کوانتومی را بر اساس کیوبیت‌های موجود در کامپیوترهای کوانتومی IBM، عملیاتی نموده و مؤلفه‌های مهم آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
