Chinezii au folosit inseparabilitatea pentru motoare cuantice, în loc de combustibil

Oamenii de știință chinezi au atins un nou prag prin valorificarea capabilității inseparabilității cuantice drept combustibil pentru motoare cuantice, revoluționând potențial eficiența energetică și alimentând viitoarele tehnologii cuantice.

Fenomenul de inseparabilitate menține doi fotoni separați strâns legați, aparent comunicând mai repede decât lumina, indiferent de distanța dintre ei.

• Femeilor li se face frig mai ușor decât bărbaților? Iată ce spune știința!
• De ce ar trebui să mâncăm mai multă fasole boabe

Cercetătorii de la Academia de Inovare pentru Știința și Tehnologia Măsurării Preciziei a Academiei Chineze de Științe au subliniat că descoperirea demonstrează potențialul de a folosit inseparabilitatea cuantică drept combustibil pentru motoare cuantice.

Potrivit lui Zhou Fei, unul dintre autorii corespondenți, punctul culminant al studiului este „prima realizare experimentală a unui motor cuantic cu caracteristici de inseparabilitate, care a verificat cantitativ că inseparabilitatea poate servi drept ‘combustibil’”.

Cum este folosită inseparabilitatea drept combustibil pentru motoare cuantice?

În studiu, publicat în jurnalul Physical Review Letters, Zhou, împreună cu coautorul Feng Mang și echipa lor, au demonstrat că fenomenul de inseparabilitate îmbunătățește eficiența de ieșire a motoarelor cuantice.

Spre deosebire de motoarele convenționale, care se bazează pe arderea termică, un motor cuantic utilizează lasere pentru a muta particulele între stările cuantice, transformând lumina în energie cinetică.

În plus, motoarele cuantice posedă teoretic capacitatea de a depăși limitările termodinamice clasice, atingând potențial eficiențe de conversie a energiei care depășesc 25%, suficient pentru a alimenta computere și circuite cuantice la scară largă, explică Interesting Engineering.

Astfel, echipa lui Zhou a folosit ioni ultrareci de 40Ca+ ținuți într-o capcană de ioni ca material de lucru pentru motorul cuantic. Ei au conceput un proces termodinamic care convertește energia laser externă în energia vibrațională a ionilor.

„Am ales stările de inseparabilitate ale doi ioni care se rotesc ca substanță de lucru, modurile lor de vibrație acționând ca sarcină. Prin ajustări precise ale frecvenței, amplitudinii și duratei laserului, ionii au fost transferați de la stările lor inițiale pure la stări de mare inseparabilitate”, a clarificat Zhou.

După cum subliniază el, aceste măsurători îi oferă echipei o perspectivă asupra cât de eficient funcționează motorul și cât de eficient utilizează energia pe care o produce.

La ce folosesc motoarele cuantice?

Analiza a peste 10.000 de experimente a indicat că nivelurile crescute de inseparabilitate a ionilor au fost corelate cu o eficiență mecanică îmbunătățită, în timp ce eficiența de conversie a rămas relativ neafectată de gradul de inseparabilitate. Acest lucru sugerează că încrucișarea cuantică acționează ca un „combustibil” în motoarele cuantice, în ciuda mecanismului său misterios pentru fizicieni.

„Motoarele cuantice sunt în prezent un domeniu de cercetare foarte activ, cu multe analize și studii teoretice, dar sunt furnizate foarte puține rezultate experimentale”, a menționat Zhou.

Potrivit lui Zhou, concluziile studiului deschid noi perspective pentru dezvoltarea dispozitivelor cu microenergie, cum ar fi motoarele și bateriile cuantice. Ei sugerează că proprietățile de niseparabilitate ale materialului de lucru pot spori energia maximă care poate fi extrasă.

Deși este posibil ca bateriile cuantice să nu stocheze atât de multă energie ca cele din vehiculele electrice, adevăratul lor avantaj constă în capacitatea lor de a alimenta calculatoare și circuite cuantice extinse. Astfel, provocarea viitoare este de a crește varietatea materialelor, păstrând în același timp calitatea inseparabilității, ceea ce duce la o producție mai mare.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au generat căldură de peste 1.000 de grade Celsius cu energie solară în loc de combustibili fosili

Progres uimitor în accelerarea de plasmă! Reușita cercetătorilor din Germania

A fost găsită o nouă proprietate a luminii

Secretul pentru obținerea de electricitate din umezeală