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英國科學家研發(fā)量子電池
——可實現快速充電

據報道,當前的充電技術還無法實現持久的續(xù)航力,以智能手機為例,充一次電需要數個小時,經過一天使用后,手機就需要再次充電。為了讓充電更加便捷、快速,一種新型充電技術已經開始研發(fā),這就是量子電池。量子充電技術利用了了多個量子比特之間的糾纏特性,理論上可以實現更快的充電。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。

英國牛津大學的物理學家費利克斯·賓德C.最近在《新物理學》雜志上發(fā)布了這篇論文,解讀了當前量子電池的研發(fā)進展。費利克斯·賓德認為:我們一直對這個問題有著非常濃厚的興趣,利用量子物理進行熱力學的研究借鑒了量子糾纏發(fā)生過程短的特點。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。一個量子電池所處的兩種疊加態(tài)代表了不同的能級,充電過程可讓電池裝置從低能級想高能級狀態(tài)移動,放電則相反。

在量子信息中,一個量子比特可以用布洛赫球面來表示,科學家可以從總獲得量子電池的最大平均功率。當量子電池進行充電時,其決定了充電時間的長短,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,一個量子位的充電時間為1 h,那么6個聯合工作時就只要10 min,這一技術如果用于手機充電,可大大地縮短充電時間。

不過,目前量子電池仍然處于潛在的應用階段,研究人員還需要對其進行更深入的熱力學過程研究,量子效應還需要進一步的測試。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難題。

（摘自騰訊科技）