20月XNUMX日、量子物理学の専門家であるJames Quach博士が、オーストラリアのアデレード大学に客員研究員として加わり、量子電池の実用化を推進しました。

クォーク博士はメルボルン大学を卒業し、東京大学とメルボルン大学でそれぞれ研究者として働いていました。 量子バッテリーは、理論的には瞬時充電機能を備えたスーパーバッテリーです。 このコンセプトは2013年に最初に提案されました。

研究によると、帯電プロセスでは、エンタングルされていない量子と比較して、エンタングルされた量子は低エネルギー状態と高エネルギー状態の間をより短い距離を移動します。 量子ビットが多いほど、エンタングルメントが強くなり、「量子加速」が発生するため、充電プロセスが速くなります。 1キュービットの充電に1時間かかるとすると、6キュービットの充電時間は10分だけです。

「10,000キュービットがある場合、XNUMX秒未満で完全に充電できます」とQuark博士は述べています。

量子物理学は原子および分子レベルで運動の法則を研究しているため、通常の物理学では量子レベルでの粒子運動の法則を説明することはできません。 「異常」に聞こえる量子電池は、実現される量子の特別な「もつれ」に依存します。

量子もつれとは、複数の粒子が相互に使用された後、各粒子の特性が全体の性質に統合されているため、各粒子の性質を個別に説明することは不可能であり、システム全体の性質のみを説明することを指します。

「バッテリーの充電プロセスをスピードアップできるのは、（量子）エンタングルメントのおかげです。」 クォーク博士は言った。

しかし、量子電池の実際の応用には、量子デコヒーレンスと低電力貯蔵というXNUMXつの既知の未解決の問題がまだあります。

量子もつれは、環境、つまり低温で孤立したシステムに対して非常に高い要件を持っています。 典型的な量子系は孤立系ではなく、これほど長い間量子状態を維持することは不可能です。 これらの条件が変化する限り、量子環境と外部環境が使用され、量子コヒーレンスが減衰されます。つまり、「デコヒーレンス」効果が発生し、量子もつれがなくなります。

量子電池のエネルギー貯蔵に関して、イタリアの物理学者ジョン・グールドは2015年に次のように述べています。「量子システムのエネルギー貯蔵は、日常の電気機器のエネルギー貯蔵よりも数桁小さいです。 システムを入力していることを理論的に証明しました。 エネルギーに関しては、量子物理学は加速をもたらすことができます。」

解決すべき問題がまだあるとしても、クォーク博士は量子電池の実用化に自信を持っています。 彼は次のように述べています。「ほとんどの物理学者は私と同じように考える必要があります。量子電池は「XNUMX回のジャンプで手に入れる」ことができるアプリケーション技術だと考えています。」

クォーク博士の最初の目標は、量子電池の理論を拡張し、実験室で量子もつれを助長する環境を構築し、最初の量子電池を作成することです。

量子電池は、実用化に成功すると、携帯電話などの小型電子機器に使用されていた従来の電池に取って代わります。 十分な容量の量子電池を生産できれば、新エネルギー車などの再生可能エネルギーを動力源とする大規模機器にも対応できます。