Istraživači s Instituta za temeljne znanosti u Južnoj Koreji u suradnji s Giulianom Benentijem iz
Mikromaser je sustav u kojemsnop atoma koristi se za pumpanje fotona u šupljinu. Jednostavno rečeno, mikromaser se može smatrati zrcalnom konfiguracijom eksperimentalnog modela kvantne baterije: energija je pohranjena u elektromagnetskom polju, koje se puni nizom kubita koji uzastopno stupaju u interakciju s njim. Korejski i talijanski istraživači pokazali su da mikromazeri imaju svojstva koja ih čine idealnim modelima za kvantne baterije.
Jedan od glavnih problema s korištenjemElektromagnetsko polje za skladištenje energije je da apsorbira ogromnu količinu energije, više nego što je potrebno. To je poput baterije telefona koja se, kada je spojena na mrežu, puni u nedogled. U ovom slučaju vrlo je opasno zaboraviti da je pametni telefon spojen na mrežu, ne postoji mehanizam koji će zaustaviti proces.
Dva primjera "kvantnih telefona", oba se punekvantne baterije temeljene na elektromagnetskim poljima. Lijevo: Protokol punjenja bez uporabe micromaser-a dovodi do nekontroliranog punjenja baterije s mogućim oštećenjem. Desno: Protokol punjenja temeljen na mikromaseru može neovisno kontrolirati količinu punjenja u kvantnom telefonu. Zasluge: Institut za temeljne znanosti
Međutim, brojčani rezultati znanstvenika su to pokazaliOva situacija je nemoguća u mikromazerima. Elektromagnetsko polje brzo dostiže konačnu konfiguraciju (tehnički nazvano stacionarno stanje), čija se energija unaprijed određuje kada je mikromaser izgrađen. Ovo svojstvo pruža zaštitu od rizika prenaplate.
Znanstvenici su također otkrili da je konačniKonfiguracija elektromagnetskog polja je u čistom stanju. To znači da ne “donosi” memoriju qubita koji su korišteni tijekom punjenja. Posljednje svojstvo posebno je važno pri radu s kvantnom baterijom. To osigurava da se sva njegova energija može izvući i koristiti kada je to potrebno. Nema potrebe za praćenjem qubita koji se koriste u procesu punjenja.
Prethodno su istraživači iz Centra za teorijskufizičari složenih sustava u Južnoj Koreji postavili su stroga ograničenja na moguće performanse punjenja kvantne baterije. Konkretno, pokazali su da će skup kvantnih baterija dovesti do značajnog povećanja brzine punjenja. Pogotovo u usporedbi s klasičnim protokolom. To je moguće zahvaljujući kvantnim efektima koji omogućuju da se elementi kvantnih baterija pune istovremeno.
Unatoč ovom teoretskom napretku,Još uvijek postoji nekoliko eksperimentalnih implementacija kvantnih baterija. Jedini nedavni poznati protuprimjer koristio je skup dvorazinskih sustava (poput kubita) za pohranu energije. U ovom slučaju energiju je davalo elektromagnetsko polje (laser).
Čitaj više:
Najveća migracija u povijesti Zemlje zahvatit će sve žive organizme na planetu
Astrofotografi su prikupili detaljnu fotografiju Mjeseca od 200 tisuća slika
Gotovo polovica slučajeva raka povezana je s čimbenicima rizika koji se mogu spriječiti
Naslovna fotografija: Rosser1954, CC BY-SA 4.0, putem Wikimedia Commons