Рӯзи 20 июл, доктор Ҷеймс Куач, коршиноси физикаи квантӣ, ба Донишгоҳи Аделаидаи Австралия ба ҳайси олими ташрифоварда ҳамроҳ шуд, то татбиқи амалии батареяҳои квантиро пешбарӣ кунад.

Доктор Кварк Донишгоҳи Мелбурнро хатм карда, мутаносибан дар Донишгоҳи Токио ва Донишгоҳи Мелбурн ба ҳайси муҳаққиқ кор кардааст. Батареяи квантӣ як батареяи аз ҷиҳати назариявӣ супер бо қобилияти пуркунии фаврӣ мебошад. Ин консепсия бори аввал дар соли 2013 пешниҳод шуда буд.

Тадқиқотҳо нишон доданд, ки дар ҷараёни зарядкунӣ, дар муқоиса бо квантҳои печидашуда, квантҳои печида байни ҳолати энергияи кам ва ҳолати энергияи баланд масофаи кӯтоҳтарро тай мекунанд. Чӣ қадаре ки кубитҳо зиёд бошанд, печидагиҳо ҳамон қадар қавитар аст ва раванди пуркунии барқ ​​ҳамон қадар тезтар аз ҳисоби “шитоби квантӣ” рух медиҳад. Фарз мекунем, ки барои пур кардани 1 кубит 1 соат вақт лозим аст, 6 кубит танҳо 10 дақиқа лозим аст.

“Агар 10,000 XNUMX кубит мавҷуд бошад, он метавонад дар камтар аз як сония пурра пур карда шавад” гуфт доктор Кварк.

Физикаи квантӣ қонунҳои ҳаракатро дар сатҳи атомӣ ва молекулавӣ меомӯзад, бинобар ин физикаи оддӣ қонунҳои ҳаракати зарраҳоро дар сатҳи квантӣ шарҳ дода наметавонад. Батареяи квантӣ, ки “ғайриоддӣ” садо медиҳад, аз “пайванд”-и махсуси квантӣ, ки амалӣ карда мешавад, вобаста аст.

Гирифтани квантӣ ба он ишора мекунад, ки пас аз истифодаи якчанд зарраҳо барои ҳамдигар, азбаски хусусиятҳои ҳар як зарра ба табиати умумӣ муттаҳид шудаанд, табиати ҳар як зарраро алоҳида тавсиф кардан ғайриимкон аст, танҳо табиати системаи умумӣ.

“Маҳз аз сабаби печи (квантӣ) раванди пуркунии батареяро суръат бахшидан мумкин аст.” гуфт доктор Кварк.

Бо вуҷуди ин, дар татбиқи амалии батареяҳои квантӣ ҳоло ҳам ду мушкилоти ҳалношуда мавҷуданд: декогерентсияи квантӣ ва нигоҳдории ками қувваи барқ.

Гирифтани квантӣ ба муҳити зист, яъне ҳарорати паст ва системаҳои ҷудогона талаботи ниҳоят баланд дорад. Системаи маъмулии квантӣ системаи ҷудогона нест ва ҳолати квантиро дар чунин муддати тӯлонӣ нигоҳ доштан ғайриимкон аст. То он даме, ки ин шартхо тагйир меёбанд, квантй ва мухити берунй истифода бурда, когеренцияи квантй суст мешавад, яъне таъсири «декогерентй» ва печи квантй аз байн меравад.

Дар бораи захираи энергияи батареяҳои квантӣ, физики итолиёвӣ Ҷон Гулд соли 2015 гуфта буд: “Захираи энергияи системаҳои квантӣ аз миқдори таҷҳизоти барқии ҳаррӯза чанд дараҷа хурдтар аст. Мо танҳо аз ҷиҳати назариявӣ исбот кардем, ки он система ворид карда мешавад. Вақте ки сухан дар бораи энергия меравад, физикаи квантӣ метавонад суръатро ба вуҷуд орад.”

Ҳатто агар мушкилоти ҳалшаванда вуҷуд дошта бошанд ҳам, доктор Кварк ба татбиқи амалии батареяҳои квантӣ боварӣ дорад. Вай гуфт: “Аксари физикҳо бояд мисли ман фикр кунанд ва фикр кунанд, ки батареяҳои квантӣ як технологияи барномавӣ мебошанд, ки мо бо як ҷаҳиш ба даст оварда наметавонем.”

Ҳадафи аввалини доктор Кварк васеъ кардани назарияи батареяҳои квантӣ, фароҳам овардани муҳити мусоид барои печидагии квантӣ дар лаборатория ва эҷоди аввалин батареяи квантӣ мебошад.

Пас аз бомуваффақият ба истифодаи амалӣ пешбарӣ кардан, батареяҳои квантӣ батареяҳои анъанавии дар дастгоҳҳои хурди электронӣ, ба монанди телефонҳои мобилӣ истифодашавандаро иваз мекунанд. Агар батареяи квантӣ бо иқтидори кофии калон истеҳсол карда шавад, он метавонад ба таҷҳизоти миқёси калон, ки аз энергияи барқароршаванда истифода мешавад, ба монанди мошинҳои нави энергетикӣ хидмат кунад.