- 量子电池可实现快速充电
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文章来源:中国电源网
据国外媒体报道,当前的充电技术还无法实现持久的续航力,以智能手机为例,充一次电需要数个小时,经过一天使用后,手机就需要再次充电。为了让充电更加便捷、快速,一种新型充电技术已经开始研发,这就是量子电池。量子充电技术利用了多个量子比特之间的纠缠特性,理论上可以实现更快的充电。纠缠态处于不带电荷和带电荷的状态中,能够满足用电器快速充电的要求。
英国牛津大学的物理学家费利克斯宾德近日在新物理学杂志上发布了这篇论文,解读了当前量子电池的研发进展。费利克斯宾德认为我们一直对这个问题有着非常浓厚的兴趣,利用量子物理进行热力学的研究借鉴了量子纠缠发生过程短的特点,我们将量子比特制作成量子电池,可以是离子、中性原子以及光子等形式。一个量子电池所处的两种叠加态代表了不同的能级,充电过程可让电池装置从低能级向高能级状态移动,放电则相反。
在量子信息中,一个量子比特可以用布洛赫球面来表示,科学家可以从中获得量子电池的大平均功率。当量子电池进行充电时,其决定了充电时间的长短,该原理也可以用于描述量子电池的工作原理。与传统电池所不同的是,量子电池的充电速度由量子位决定,量子位越多,充电速度越快。从宏观上看,一个量子位的充电时间为一个小时,那么六个联合工作时就只要10分钟,这一技术如果用于手机充电,可大大缩短充电时间。
不过,目前量子电池仍然处于潜在应用阶段,研究人员还需要对其进行更深入的热力学过程研究,量子效应还需要进一步测试。目前大的问题是,量子电池的工作并非无序的能量释放,如何保证其正常工作仍然是个难题。
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