Italiensk fysiker har föreslagit ett nytt koncept av ett stort batteri intrasslad qubits som kan genomföras på grundval av befintlig teknik. De hoppas kunna skapa en experimentell modell med fem qubits för tre år. En artikel med resultaten publiceras i tidskriften Physical Review Letters.
För några år sedan, teoretisk fysiker har föreslagit quantum batteri som lagrar energi i form av kemiska föreningar, och på grund av att den exciterade tillstånd av kvantmekaniska objekt. De flesta av dessa verk voro skrivna av forskare som är involverade i forskning på kvantinformation, som är intresserade av de grundläggande satser om begränsningar av energi lagring och överföring. I det nya arbetet, fysiker har föreslagit ett system som kan implementeras i praktiken.
Italiensk fysiker har föreslagit att använda som qubits supraledande kretsar eller kvantprickar. I författarna ansåg det enklaste fallet, de måste ha två energi nivåer — grundläggande och glada. Alla qubits är placerade i en vanlig optisk strålkälla, där de kan samtidigt överföra det exciterade tillståndet och för att förvirra en effekt, till exempel genom en laserpuls av en viss energi. Som ett resultat, enligt forskarna, att den makt som för att ladda batteriet, ökar proportionellt mot kvadratroten av qubits. Vid samma tid för batteriet av den mängd qubits i separata resonators detta värde inte ändras när du lägger till nya delar.
Författarna noterar att det föreslagna systemet inte bryter mot några termodynamiska lagar, eftersom den använder en mer intensiv energi flöde från källa till batteriet, än att säga till andra enheter. Även fysikerna säger att sådana enheter kommer inte att ersätta moderna batterier. Trots närheten till den teoretiska laddning priser, de kommer också att laddas ur mycket snabbt — på omfattningen av nanosekunder. Dessutom, jämfört med de kemiska element som de har liten kapacitet: typisk skillnad i energi mellan nivåer av kvantbit är 0.001 electronvolts, medan modern laptop batterier butik om 1024 eV. Därför, det viktigaste området för tillämpningen av sådana batterier kan vara området quantum computing. I detta fall batteriet inne i en kvantdator kommer att arbeta i en loop: varje qubit kommer att laddas när datorn tar mycket energi från följande för beräkningar.
Forskare lovar en prototyp av ett stort batteri efter tre år
Nikolai Khizhnyak