20. jūlijā doktors Džeimss Kvačs, kvantu fizikas eksperts, pievienojās Adelaidas universitātei Austrālijā kā viespētnieks, lai veicinātu kvantu bateriju praktisko pielietojumu.

Dr. Quark absolvējis Melburnas Universitāti un strādājis par pētnieku attiecīgi Tokijas Universitātē un Melburnas Universitātē. Kvantu akumulators teorētiski ir super akumulators ar tūlītējas uzlādes iespēju. Šī koncepcija pirmo reizi tika ierosināta 2013. gadā.

Pētījumi ir parādījuši, ka uzlādes procesā, salīdzinot ar nesapītiem kvantiem, sapinušies kvanti pārvietojas īsāku attālumu starp zemas enerģijas stāvokli un augstas enerģijas stāvokli. Jo vairāk kubitu, jo spēcīgāka ir sapīšanās, un jo ātrāk notiks uzlādes process notiekošā “kvantu paātrinājuma” dēļ. Pieņemot, ka 1 kubits uzlādei nepieciešama 1 stunda, 6 kubitiem nepieciešamas tikai 10 minūtes.

“Ja ir 10,000 XNUMX kubitu, to var pilnībā uzlādēt mazāk nekā sekundē,” sacīja doktors Kvarks.

Kvantu fizika pēta kustības likumus atomu un molekulu līmenī, tāpēc parastā fizika nevar izskaidrot daļiņu kustības likumus kvantu līmenī. Kvantu akumulators, kas izklausās “nenormāli”, ir atkarīgs no realizējamā kvanta īpašā “sapīšanās”.

Kvantu sapīšanās attiecas uz faktu, ka pēc tam, kad vairākas daļiņas tiek izmantotas viena otrai, jo katras daļiņas īpašības ir integrētas kopējā dabā, nav iespējams aprakstīt katras daļiņas būtību atsevišķi, tikai kopējās sistēmas raksturu.

“Tieši (kvantu) sapīšanās dēļ ir iespējams paātrināt akumulatora uzlādes procesu.” Dr Kvarks teica.

Tomēr joprojām ir zināmas divas neatrisinātas problēmas kvantu bateriju praktiskajā pielietošanā: kvantu dekoherence un zemas jaudas uzglabāšana.

Kvantu sapīšanās izvirza ārkārtīgi augstas prasības pret vidi, tas ir, zemu temperatūru un izolētām sistēmām. Tipiska kvantu sistēma nav izolēta sistēma, un nav iespējams uzturēt kvantu stāvokli tik ilgu laiku. Kamēr šie apstākļi mainīsies, tiks izmantots kvants un ārējā vide, un kvantu koherence tiks novājināta, tas ir, “dekoherences” efekts, un kvantu sapīšanās pazudīs.

Attiecībā uz kvantu akumulatoru enerģijas uzglabāšanu itāļu fiziķis Džons Gūlds 2015. gadā teica: “Kvantu sistēmu enerģijas uzkrāšana ir par vairākām kārtām mazāka nekā ikdienas elektroiekārtām. Mēs tikai teorētiski pierādījām, ka tā ir sistēmas ievade. Runājot par enerģiju, kvantu fizika var dot paātrinājumu.

Pat ja joprojām ir problēmas, kas jāatrisina, Dr Quark joprojām ir pārliecināts par kvantu bateriju praktisko pielietojumu. Viņš teica: “Lielākajai daļai fiziķu vajadzētu domāt tāpat kā man, domājot, ka kvantu baterijas ir lietojuma tehnoloģija, kuru mēs nevaram iegūt ar vienu lēcienu.”

Doktora Kvarka pirmais mērķis ir paplašināt kvantu bateriju teoriju, izveidot laboratorijā labvēlīgu vidi kvantu sapīšanai un izveidot pirmo kvantu akumulatoru.

Kad kvantu baterijas tiks veiksmīgi izmantotas praksē, tās aizstās tradicionālās baterijas, ko izmanto mazās elektroniskās ierīcēs, piemēram, mobilajos tālruņos. Ja var ražot kvantu akumulatoru ar pietiekami lielu jaudu, tas var kalpot liela mēroga iekārtām, kuras darbina ar atjaunojamo enerģiju, piemēram, jauniem enerģijas transportlīdzekļiem.