- 09
- Nov
ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಹೊಸ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ
ಜುಲೈ 20 ರಂದು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪರಿಣಿತರಾದ ಡಾ. ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ವಾಚ್, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಭೇಟಿ ನೀಡುವ ವಿದ್ವಾಂಸರಾಗಿ ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯಾದ ಅಡಿಲೇಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಕ್ಕೆ ಸೇರಿದರು.
ಡಾ. ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಮೆಲ್ಬೋರ್ನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಿಂದ ಪದವಿ ಪಡೆದರು ಮತ್ತು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಟೋಕಿಯೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಮೆಲ್ಬೋರ್ನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ತತ್ಕ್ಷಣದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸೂಪರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮೊದಲು 2013 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಯಿತು.
ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯ ನಡುವೆ ಕಡಿಮೆ ಅಂತರವನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಹೆಚ್ಚು ಕ್ವಿಟ್ಗಳು, ಬಲವಾದ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುವ “ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೇಗವರ್ಧನೆ” ಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. 1 ಕ್ವಿಟ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು 1 ಗಂಟೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, 6 ಕ್ವಿಟ್ಗಳಿಗೆ ಕೇವಲ 10 ನಿಮಿಷಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
“10,000 ಕ್ವಿಟ್ಗಳಿದ್ದರೆ, ಅದನ್ನು ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿಗಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು” ಎಂದು ಡಾ. ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಹೇಳಿದರು.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿ, ಇದು “ಅಸಹಜ” ಎಂದು ಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ, ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ನ ವಿಶೇಷ “ಸಿಕ್ಕನ್ನು” ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ ಎನ್ನುವುದು ಹಲವಾರು ಕಣಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬಳಸಿದ ನಂತರ, ಪ್ರತಿ ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ವಭಾವಕ್ಕೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರತಿ ಕಣದ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯ, ಒಟ್ಟಾರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ವರೂಪ ಮಾತ್ರ.
“ಇದು (ಕ್ವಾಂಟಮ್) ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.” ಡಾ. ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಹೇಳಿದರು.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಎರಡು ತಿಳಿದಿರದ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ: ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಿಕೋಹೆರೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅಂತಹ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಬದಲಾಗುವವರೆಗೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, “ಡಿಕೊಹೆರೆನ್ಸ್” ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇಟಾಲಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಜಾನ್ ಗೌಲ್ಡ್ 2015 ರಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಹೇಳಿದರು: “ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹವು ದೈನಂದಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಶಕ್ತಿಯ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ವೇಗವನ್ನು ತರಬಹುದು.
ಇನ್ನೂ ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ನಲ್ಲಿ ಡಾ. ಕ್ವಾರ್ಕ್ ಇನ್ನೂ ವಿಶ್ವಾಸ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಹೇಳಿದರು: “ಹೆಚ್ಚಿನ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನನ್ನಂತೆಯೇ ಯೋಚಿಸಬೇಕು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಒಂದು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದನ್ನು ನಾವು ಒಂದೇ ಜಿಗಿತದಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು.”
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ಗೆ ಅನುಕೂಲಕರ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಡಾ.ಕ್ವಾರ್ಕ್ನ ಮೊದಲ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪ್ರಚಾರ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್ಗಳಂತಹ ಸಣ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೆ, ಅದು ಹೊಸ ಶಕ್ತಿಯ ವಾಹನಗಳಂತಹ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.