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“快充”還不夠,澳大利亞實踐“秒充”量子電池_鎮海seo

2018-07-24

[摘要]如果有1萬個量子比特,_鎮海seo那么不到一秒鐘就可以充滿電。

2013年美國高通公司首次實現了手機“快充”技術。如今,手機充滿電的時間已經從“一整晚”縮短為了“一小時”。但一小時對于科學界來說,似乎還是太長了。

7月20日,量子物理學專家詹姆斯·夸克(James Quach)博士,以訪問學者的身份加入澳大利亞阿德萊德大學,推進量子電池的實用化。

夸克博士畢業于墨爾本大學,_鎮巴seo曾分別在東京大學和墨爾本大學擔任研究員。量子電池是一種理論上具有瞬時充電能力的超級電池,這個概念于2013年首次提出。

研究證明,在充電過程中,與沒有糾纏的量子相比,糾纏量子在低能態和高能態之間通過的距離更短。量子比特越多,糾纏越強,_鎮安seo產生的“量子加速”就能使充電過程越快。假設1個量子比特充電要1小時,6個量子比特就只需10分鐘。

“如果有1萬個量子比特,那么不到一秒鐘就可以充滿電?!笨淇瞬┦勘硎?。

量子物理研究的是在原子和分子層面的運動規律,因此普通物理無法解釋量子層面的粒子運動規律。而量子電池這聽上去“反常理”的特性,依靠的就是量子特殊的“糾纏性”得以實現。

量子糾纏指的是幾個粒子在相互作用后,由于各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,因此無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質。

“正是由于(量子)糾纏,才有可能加快電池充電的過程?!笨淇瞬┦空f。

然而量子電池的實用化還有兩個已知問題未解決:量子的退相干、儲電量過小。

量子糾纏對環境的要求極高,即低溫和孤立系統。而典型量子系統并不是孤立系統,不可能保持量子態這么長時間。只要這些條件改變,就會使量子與外部環境發生作用而使量子相干性衰減,即“退相干”效應,那么量子糾纏就會消失。

針對量子電池的儲電量,意大利物理學家約翰·古爾德曾于2015年表示:“量子系統的儲電量比日常用電設備小好幾個數量級。我們只是從理論上證明了在給一個系統輸入能量時,量子物理能帶來加速?!?/p>

即便還有難題待解決,夸克博士依然對量子電池實用化充滿信心。他表示: “大部分物理學家應該和我想得一樣,認為量子電池是屬于我們‘跳一跳就能夠得到’的應用技術?!?/p>

夸克博士的第一個目標是擴展量子電池的理論,在實驗室里構建一個有利于量子糾纏所需的環境,制造第一個量子電池。

一旦成功推進實用化,量子電池將替代手機等小型電子設備所使用的傳統電池。如果能生產容量足夠大的量子電池,就能為新能源汽車等使用可再生能源驅動的大型設備服務。

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