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英國科學(xué)家研發(fā)量子電池
——可實(shí)現(xiàn)快速充電

據(jù)報(bào)道,當(dāng)前的充電技術(shù)還無法實(shí)現(xiàn)持久的續(xù)航力,以智能手機(jī)為例,充一次電需要數(shù)個(gè)小時(shí),經(jīng)過一天使用后,手機(jī)就需要再次充電。為了讓充電更加便捷、快速,一種新型充電技術(shù)已經(jīng)開始研發(fā),這就是量子電池。量子充電技術(shù)利用了了多個(gè)量子比特之間的糾纏特性,理論上可以實(shí)現(xiàn)更快的充電。糾纏態(tài)處于不帶電荷和帶電荷的狀態(tài)中,能夠滿足用電器快速充電的要求。

英國牛津大學(xué)的物理學(xué)家費(fèi)利克斯·賓德C.最近在《新物理學(xué)》雜志上發(fā)布了這篇論文,解讀了當(dāng)前量子電池的研發(fā)進(jìn)展。費(fèi)利克斯·賓德認(rèn)為:我們一直對(duì)這個(gè)問題有著非常濃厚的興趣,利用量子物理進(jìn)行熱力學(xué)的研究借鑒了量子糾纏發(fā)生過程短的特點(diǎn)。我們將量子比特制作成量子電池,可以是離子、中性原子和光子等形式。一個(gè)量子電池所處的兩種疊加態(tài)代表了不同的能級(jí),充電過程可讓電池裝置從低能級(jí)想高能級(jí)狀態(tài)移動(dòng),放電則相反。

在量子信息中,一個(gè)量子比特可以用布洛赫球面來表示,科學(xué)家可以從總獲得量子電池的最大平均功率。當(dāng)量子電池進(jìn)行充電時(shí),其決定了充電時(shí)間的長短,該原理也可以用于描述量子電池的工作原理。與傳統(tǒng)電池所不同的是,量子電池的充電速度由量子位決定,量子位越多,充電速度越快。從宏觀上看,一個(gè)量子位的充電時(shí)間為1 h,那么6個(gè)聯(lián)合工作時(shí)就只要10 min,這一技術(shù)如果用于手機(jī)充電,可大大地縮短充電時(shí)間。

不過,目前量子電池仍然處于潛在的應(yīng)用階段,研究人員還需要對(duì)其進(jìn)行更深入的熱力學(xué)過程研究,量子效應(yīng)還需要進(jìn)一步的測(cè)試。目前最大的問題是,量子電池的工作并非無序的能量釋放,如何保證其正常工作仍然是個(gè)難題。

（摘自騰訊科技）