Ученые открыли новый, нетрадиционный способ зарядки квантовых батарей. Используя эффект, известный как ICO, можно заряжать аккумуляторы одновременно, используя несколько зарядных устройств, расположенных в разном порядке. Это открытие дает новые возможности для будущих энергетических технологий.
Квантовые аккумуляторные батареи, использующие квантовые явления для получения, распределения и хранения энергии, могут превзойти возможности обычных химических батарей в некоторых приложениях с низким энергопотреблением. Ученые, в том числе команда из Токийского университета, используют неинтуитивный квантовый процесс для улучшения производительности квантовых батарей, приближая эту будущую технологию к реальности.
Одним из ключевых аспектов, над которыми работают ученые, является процесс зарядки. Аспирант Юаньбо Чен и доцент Ёсихико Хасегава из Токийского университета исследуют, как лучше всего заряжать эти батареи, что имеет решающее значение для их эффективности.
Квантовые элементы отличаются от традиционных химических батарей, в которых для хранения заряда используются такие вещества, как литий. Вместо этого они используют микроскопические частицы, такие как массивы атомов, подчиняющиеся законам квантовой физики. Это дает ученым возможность исследовать новые способы использования этих частиц, которые могут бросить вызов нашим интуитивным представлениям о том, что происходит в малых масштабах.
Ученые экспериментируют с различными способами зарядки квантовых батарей, используя оптические устройства, такие как лазеры, линзы и зеркала. Однако ключом к этому процессу является использование квантового эффекта, при котором события не связаны причинно-следственной связью.
До сих пор зарядка квантовых батарей включала в себя серию этапов зарядки, которые происходили один за другим. Теперь учёные решили использовать новый квантовый эффект, который они называют неопределённым причинным порядком (ICO). В классическом мире причинность следует четкому пути, а это означает, что если событие А приводит к событию Б, то возможность того, что Б вызывает А, исключается. Однако в квантовом мире этот порядок причинности можно игнорировать, что открывает новые возможности для процесса зарядки квантовых батарей.
Феномен ICO, изучаемый командой японских ученых, может найти применение не только в зарядке нового поколения маломощных устройств. Основные принципы, включая обнаруженный здесь эффект обратного взаимодействия, могут повысить эффективность других задач, связанных с термодинамикой или процессами, связанными с теплопередачей. Одним из многообещающих примеров являются солнечные панели, тепловые эффекты которых могут снизить их эффективность, но ICO можно использовать для смягчения их последствий и вместо этого привести к повышению эффективности.
