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新设计的“量子电池”将不会再丢失电荷

www.hrbditaitai.com2019-11-14

新设计的“量子电池”将不再失去电荷,预计将为量子计算机供电。

北京科技日报10月28日电(记者刘霞)根据物理学家组织网最近的一份报告,加拿大科学家为一种新型不漏电荷的量子电池设计了一个“蓝图”。这种量子电池仅基于量子力学原理工作,有望成为各种量子器件的重要组成部分,如量子计算机的电源。

这项研究的主要作者之一,多伦多大学的化学家加布里埃尔汉娜解释说:“量子电池是一种设计用于纳米应用的纳米电池。我们更熟悉电池,比如为智能手机供电的锂离子电池,这种电池依赖于经典的电化学原理。然而,量子电池只依赖于量子力学的原理。”

他说这项研究从理论上证明了生产无损耗电荷的量子电池是可能的,而之前提出的量子电池被认为是不可能的。

在最新的研究中,为了实现电荷无损量子电池的想法,研究团队使用具有高度结构对称性的开放量子网络模型作为储存激子能量的平台,激子能量是电子用来吸收足够高能量光子的能量。他们用这个模型来证明即使在开放的环境中,能量也可以毫无损失地储存。

汉娜说:“关键是让这个量子网络保持黑暗状态。在黑暗状态下,网络无法与周围环境交换能量。本质上,系统不受环境影响,这意味着电池几乎没有能量损失。”

研究人员还提出了一种利用这种模型按需释放电池能量的通用方法。接下来,他们计划探索可行的电池充电和放电方法,以及如何扩大实际使用的尺寸。

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