Italienske fysikere har foreslået et nyt koncept af en quantum batteri viklet ind qubits, der kan gennemføres på grundlag af eksisterende teknologier. De håber på at skabe en eksperimentel model med fem qubits i tre år. En artikel med resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.
For et par år siden, teoretiske fysikere har foreslået idéen om quantum batteri, der vil lagre energi i form af kemiske forbindelser, og på grund af den exciterede tilstande af quantum objekter. De fleste af disse værker er skrevet af forskere, som er involveret i forskning i kvanteinformation teori, der er interesseret i de grundlæggende teoremer om grænser for lagring af energi-og-overførsel. I det nye arbejde, fysikere har foreslået en ordning, der kan gennemføres i praksis.
Italienske fysikere har foreslået at bruge som qubits superledende kredsløb eller halvleder quantum dots. I forfattere betragtes som den simpleste sag, skal de have to niveauer af energi — den grundlæggende og spændt. Alle qubits er placeret i en almindelig optisk hulrum, hvor de kan samtidig overførsel i den exciterede tilstand, og for at forvirre en effekt, for eksempel ved en laser-puls af en bestemt energi. Som et resultat, ifølge forskerne, er den magt, som for at oplade batteriet, stiger proportionalt med kvadratroden af qubits. På samme tid for batteriet i den vifte af qubits i separate resonatorer denne værdi ændres ikke, når du tilføjer nye elementer.
Forfatterne bemærk, at den foreslåede ordning ikke overtræder nogen termodynamiske love, da det bruger en mere intens energi flow fra kilden til batteri, end sige til andre enheder. Også fysikere siger, at sådanne enheder ikke vil erstatte de moderne batterier. På trods af den korte afstand til den teoretiske opkræve rente, vil de også blive afladet meget hurtigt — på omfanget af nanosekunder. Desuden sammenlignet med de kemiske elementer, de har en lille kapacitet: typisk forskellen i energi mellem niveauer af bendt er 0,001 electronvolts, mens de moderne batterier butikken omkring 1024 eV. Derfor er det vigtigste område for anvendelse af sådanne batterier kan være inden for kvantecomputere. I dette tilfælde er batteriet, som ligger inde i en kvantecomputer vil arbejde i en løkke: hver bendt vil oplade, mens computeren tager energi fra de følgende beregninger.
Forskerne lover en prototype af en quantum batteriet efter tre år
Nikolai Khizhnyak