Квантові батареї змінили підхід до розуміння причинно-наслідкового зв'язку

Звичайні батареї покладаються на перетворення електричної енергії в хімічну за участю величезної кількості електронів. На відміну від них, запропоновані квантові батареї використовують особливості квантової механіки, де причинно-наслідкові зв'язки не завжди є прямими.

Читайте на сайті Південнокорейський термоядерний реактор розігріє плазму до 100 мільйонів градусів

Команда науковців наголошує, що останні досягнення теоретичної фізики дозволяють припустити сценарії, в яких події можуть бути як причинами, так і наслідками одночасно в певних рамках.

Принцип квантової суперпозиції, який дозволяє частинкам існувати в декількох станах до моменту спостереження, відіграє вирішальну роль.

Квантові експерименти, в тому числі ті, що демонструють існування частинок у кількох місцях одночасно, кинули виклик інтуїтивним уявленням про простір і причинно-наслідкові зв'язки.

Квантовий перемикач

У 2009 році фізики використали квантовий перемикач, щоб спостерігати невизначений причинно-наслідковий порядок. Відправляючи фотон по шляхах, що розходяться, і застосовуючи різні процеси залежно від його шляху, вони створили суперпозицію, в якій обидва порядки подій були істинними.

Чен і його колеги застосували цей принцип до квантових батарей, порівнюючи три методи зарядки:

• послідовний,
• одночасний
• і суперпозицію, яка приховує порядок входу.

Їхні розрахунки показали, що метод суперпозиції може доставити більше енергії більш ефективно, ніж звичайні потужні зарядні пристрої.

Важливий експеримент

Команда провела експеримент на підтвердження принципу за допомогою світла та квантового перемикача. Розділивши частинки світла на дві версії і піддавши їх різним поляризаційним процесам залежно від їхніх шляхів, дослідники спостерігали за причинно-наслідковими скремблюваннями фотонів.

Дивіться також В Японії створили один із найпотужніших квантових комп'ютерів IBM

Хоча дослідники визнають необхідність розробки фізичної квантової батареї, вони наголошують на поточних обмеженнях в експериментальних роботах і теоретичних дослідженнях у сфері квантових батарей. Створення практичної квантової батареї може зайняти певний час, враховуючи, що перші експериментальні дані були опубліковані лише минулого року.