Për herë të parë, studiuesit, përfshirë ata nga Universiteti i Tokios, po përfitojnë nga një proces kuantik kundërintuitiv që injoron nocionin konvencional të shkakësisë për të përmirësuar performancën e të ashtuquajturave bateri kuantike, duke e afruar këtë teknologji të së ardhmes ndaj realitetit.

Fizika kuantike drejton botën nënatomike dhe zhvillimi i kompjuterëve kuantikë zakonisht rrëmben titujt e mediave, por ka teknologji të tjera kuantike në zhvillim që ia vlen t'u kushtohet vëmendje.

Një e tillë është bateria kuantike, e cila ka potencial të pashkelur për zgjidhje të qëndrueshme energjetike dhe integrim të mundshëm në automjetet elektrike të së ardhmes. Tashmë, këto pajisje të reja mund të gjejnë aplikacione në një sërë aplikacionesh portative dhe me fuqi të ulët, veçanërisht kur mundësitë e rimbushjes janë të rralla.

Aktualisht, bateritë kuantike ekzistojnë vetëm si eksperimente laboratorike, me studiues në mbarë botën që punojnë në aspekte të ndryshme që ata shpresojnë se një ditë do të bashkohen në një aplikim plotësisht funksional dhe praktik.

Studenti i diplomuar Yuanbo Chen dhe profesori i asociuar Yoshihiko Hasegawa nga Departamenti i Inxhinierisë së Informacionit dhe Komunikimit në Universitetin e Tokios po hetojnë mënyrën më të mirë për të ngarkuar një bateri kuantike. Një nga avantazhet e baterive kuantike është se ato duhet të jenë tepër efikase, por kjo varet nga mënyra se si ngarkohen.

"Bateritë aktuale për pajisjet me fuqi të ulët, si telefonat inteligjentë ose sensorët, zakonisht përdorin kimikate të tilla si litium për të ruajtur ngarkesën, ndërsa një bateri kuantike përdor grimca mikroskopike si grupe atomesh", tha Chen. "Ndërsa bateritë kimike i nënshtrohen ligjeve klasike të fizikës, grimcat mikroskopike janë të natyrës kuantike, kështu që ne kemi mundësinë të eksplorojmë mënyra për t'i përdorur ato që prishin ose madje thyejnë nocionet tona intuitive për atë që ndodh në shkallë të vogla. Unë jam veçanërisht i interesuar në mënyrën se si grimcat kuantike mund të veprojnë për të prishur një nga përvojat tona më themelore, përvojën e kohës."

Në bashkëpunim me studiuesin Gaoyan Zhu dhe profesorin Peng Xue të Qendrës Kërkimore të Pekinit për Shkenca Kompjuterike, ekipi eksperimentoi me mënyra për të ngarkuar një bateri kuantike duke përdorur pajisje optike si laser, lente dhe pasqyra, por mënyra se si ata e arritën këtë kërkonte një efekt kuantik. ku ngjarjet nuk janë të lidhura në mënyrë shkakësore ashtu siç janë gjërat e përditshme.

Metodat e mëparshme të mbushjes të një baterie kuantike përfshinin një sërë fazash mbushëse njëra pas tjetrës. Sidoqoftë, këtu ekipi përdori një efekt të ri kuantik që ata e quajnë rend shkakësor të pacaktuar, ose ICO. Në sferën klasike, shkakësia ndjek një rrugë të qartë, që do të thotë se nëse ngjarja A çon në ngjarjen B, atëherë përjashtohet mundësia që B të shkaktojë ngjarjen A. Megjithatë, në nivelin kuantik, ICO lejon që të dy drejtimet e shkakësisë të ekzistojnë në atë që njihet si superpozicioni kuantik , ku të dyja mund të jenë të vërteta në të njëjtën kohë.

"Me ICO, ne kemi treguar se mënyra se si ngarkoni një bateri të bërë nga grimca kuantike mund të ndikojë në mënyrë drastike në performancën e saj", tha Chen. "Ne pamë fitime të mëdha në ruajtjen e energjisë së sistemit dhe efikasitetin termik. Dhe disi kundërintuitivisht, gjetëm një efekt ndërveprimi befasues që ishte e kundërta e asaj që mund të prisni, një mbushës me fuqi më të ulët mund të jepte më shumë energji me efikasitet më të madh sesa një mbushës relativisht më i lartë, mbushësi me energji që përdorin të njëjtën pajisje."

Fenomeni ICO që eksploroi ekipi mund të përdoret përtej mbushjes të një gjenerate të re pajisjesh me fuqi të ulët. Parimet themelore, duke përfshirë efektin e ndërveprimit të kundërt të zbuluar këtu, mund të përmirësojnë performancën e detyrave të tjera që përfshijnë termodinamikën ose proceset që përfshijnë transferimin e nxehtësisë. Një shembull premtues janë panelet diellore, ku efektet termike mund të zvogëlojnë efikasitetin e tyre, por ICO mund të përdoret për t'i zbutur ato dhe për të çuar në përfitime të efikasitetit.

/Motilokal.com