Изследователи от Китайската академия на науките са направили пробив в използването на едно от най-загадъчните явления на квантовата физика – квантовото заплитане.
Те са успели експериментално да реализират квантов двигател, в който заплетените състояния действат като „гориво“, увеличавайки ефективността на преобразуване на енергията.
За разлика от традиционните топлинни двигатели, квантовите двигатели използват лазери за преминаване на частиците между квантови състояния, като превръщат светлината в кинетична енергия. Феноменът на заплитането, при който разделените частици остават здраво свързани на всяко разстояние позволява да се увеличи ефективността на такова преобразуване.
„Ключовият момент в нашето изследване е първата експериментална реализация на квантов двигател, използващ заплетени състояния. Доказахме, че квантовото заплитане наистина може да служи като вид гориво.“
казва Джоу Фей, един от авторите
За експериментите са използвани преохладени йони на калций-40, държани в йонен капан. Учените са разработили термодинамичен цикъл, който преобразува външната лазерна енергия във вибрационна чрез фина настройка на честотата, амплитудата и продължителността на лазерните импулси. Проведени са повече от 10 000 експеримента.
Резултатите от изследването на учените, публикувани на 30 април във Physical Review Letters откриват перспективи за създаване на микроенергийни устройства като квантови двигатели и батерии. Свойствата на заплитане на работните вещества дават възможност за извличане на максимална енергия.
„Въпреки че квантовите батерии може да отстъпват по капацитет на батериите на електромобилите например, тяхното основно предимство ще бъде възможността за захранване на мащабни квантови компютри и други системи.“
добави Джоу Фей
Неговият колега Фън Ман добави, че следващото предизвикателство е да се увеличи броят на заплетените частици без загуба на кохерентност, което ще увеличи мощността. Според него в областта на квантовите двигатели има много теоретични изследвания, но все още има малко експериментални доказателства.
Според изчисленията, квантовите двигатели могат да преодолеят ограниченията на класическата термодинамика и да постигнат ефективност на преобразуване на енергията от над 25 % – достатъчна за захранване на мащабни квантови компютърни системи.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
