Исследователи из RIKEN совместно с учёными из университета Хуачжун представили теоретическую основу для создания так называемой «топологической квантовой батареи» — уникального энергоустройства будущего, способного хранить и передавать энергию с практически совершенной эффективностью. Новое исследование предлагает использовать топологические свойства материалов, которые устойчивы к деформациям и повреждениям. Учёные показали — именно благодаря этим свойствам можно добиться передачи энергии на большие расстояния без потерь, а иногда даже выиграть от самого процесса рассеивания! Как отмечают авторы, “диссипация, обычно считающаяся вредной, может временно повысить мощность зарядки квантовой батареи”.
Квантовые батареи — это миниатюрные устройства, которые, в отличие от обычных аккумуляторов, используют не химические реакции, а феномены квантовой физики: суперпозицию, запутанность и когерентность состояний. Такая технология обещает ускорить заряд, повысить ёмкость и сделать передачу энергии почти без потерь. Одна из главных преград для выхода квантовых батарей на рынок — потеря энергии из-за так называемой декогеренции, когда квантовые системы теряют свои уникальные свойства под воздействием окружающей среды. Обычные фотонные системы на длинных расстояниях страдают ещё и от дисперсии — рассеивания и искажения сигнала.
Читайте также
Bitmine наращивает стейкинг Ethereum, Metaplanet агрессивно скупает Биткоин
Если реализовать эти концепции на практике, появится возможность хранения и передачи энергии с беспрецедентной эффективностью — от автономных гаджетов до распределённых сетей и квантовой оптики будущего. “Наше исследование даёт новую точку зрения и подталкивает к созданию эффективных мини-хранилищ энергии. Мы надеемся ускорить переход от теории к реальным квантовым устройствам”, — подчёркивает первый автор работы Чжи-Гуанг Лу.





