Ученые обещают прототип квантовой батареи через три года

1 Апреля 2018 в 9:00, Николай Хижняк 13 767 просмотров 7

Итальянские физики предложили новую концепцию квантовой батареи на запутанных кубитах, которую можно реализовать на базе существующих технологий. Они надеются создать экспериментальный образец с пятью кубитами в течение трех лет. Статья с результатами опубликована в журнале Physical Review Letters.


Несколько лет назад физики предложили теоретическую идею квантовой батареи, которая будет хранить энергию не в виде химических соединений, а благодаря возбужденным состояниям квантовых объектов. Большинство из этих работ написали ученые, занимающиеся исследованиями по квантовой теории информации, которые интересуются фундаментальными теоремами о предельных уровнях хранения энергии и ее передачи. В новой работе физики предложили схему, которую можно реализовать на практике.

Итальянские физики предложили использовать в качестве кубитов сверхпроводниковые контуры или полупроводниковые квантовые точки. В рассмотренном авторами простейшем варианте они должны обладать двумя энергетическими уровнями — основным и возбужденным. Все кубиты помещаются в общий оптический резонатор, где их можно одновременно перевести в возбужденное состояние и запутать одним воздействием, например, лазерным импульсом определенной энергии. В результате, по подсчетам ученых, мощность, с которой можно заряжать батарею, увеличивается пропорционально квадратному корню из кубитов. В то же время для батареи из массива кубитов в отдельных резонаторах эта величина не изменяется при добавлении новых элементов.

Авторы отмечают, что предложенная система не нарушает никаких термодинамических законов, так как в ней используется более интенсивный поток энергии от источника к батарее, чем допустим для других устройств. Также физики отмечают, что подобные устройства не станут заменой современных аккумуляторов. Несмотря на близкую к теоретической скорость зарядки, они также будут разряжаться экстремально быстро — на масштабе наносекунд. Кроме того, по сравнению с химическими элементами у них крохотная емкость: типичная разница энергий между уровнями кубита составляет 0,001 электронвольта, в то время как современные аккумуляторы ноутбуков хранят около 1024 эВ. Поэтому основным полем применения подобных батарей может стать сфера квантовых вычислений. В этом случае батарея, находящаяся внутри квантового компьютера, будет работать в цикле: каждый кубит будет заряжаться, пока компьютер забирает энергию у следующего для проведения вычислений.

Ученые обещают прототип квантовой батареи через три года

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

7 комментариев

  1. amd212

    5+ :-)

  2. Lesha Mitro

    А прикинь, сбудется, ведь повторит же! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. a-ft0r

    а квантовый утюг к следующему 1 апреля уже будет в свободной продаже. ))

  4. mikruxa

    Чё :() (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. ilik54

    Тесла утверждал, что мир насыщен энергией, "Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Всё вокруг вращается, движется — всё энергия. Перед нами грандиозная задача — найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами" - говорил он.
    Но с того времени прошло уже почти два века.
    Пора решать эту проблему.
    Тут, как в автомобиле, чтобы завести его, нужен ключ, стартёр и АКБ, а потом он начнёт сам производить необходимую энергию и работу, так и с квантовыми батарейками, нужен ключ и стартёр, чтобы пошёл поток вселенской энергии. Вот эта одна из главных проблем будущих двух десятков лет.

    • AzzzA

      Зачем нам всякие потоки вселенской энергии я лучше силу земли буду добывать по методу одного доктора.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.