激进的量子突破可以瞬间为电池充电

基于带电粒子的波状特性的电池可以彻底改变能量存储，可能会塞入更多的电力以更快的速度比传统的电化学电池所能希望管理的要多。

由国立成功大学的物理学家团队开发的一种新协议可以改变快速充电的基本原理量子电池到一个实用的系统中，演示了电池的叠加可用于快速有效地存储能量的方法。

量子物理学的基本原理是，所有物质都具有在空间和时间中扩散的波状身份。

尽管这与我们对现实的体验有悖常理，但这些波代表了物体的属性——无论是电子、一个分子,一只猫，或整个行星 – 作为称为其叠加的可能性光谱。

近年来，研究人员一直在思考叠加态中的一个或多个物体是否具有共同点随着加热材料的混乱拉链和弹跳在发动机中.利用这种量子现象甚至可以提供转移和保持能量的新方法。

这在概念上是个好主意，但将量子热机背后的理论转化为工作设备需要确定不会浪费大量能源的合适过程。

研究人员通过实验评估了两种方法，即使用粒子的叠加为假设的量子电池充电，以确定其模糊状态是否确实在传递能量。

为了代替实际的电池，该团队只是简单地使用了一种称为量子比特的叠加态的捕获离子，该离子在通过反射空间时可以获得能量，该反射空间限制了通过的波的种类。

通过将离子分成两束的装置发送离子，研究小组比较了电池储存能量的能力，因为分离的波通过多个入口点进入单个腔体，然后进入多个腔体。

他们不仅发现离子的叠加确实可以实现高效充电，而且他们发现“许多门口，一个房间”的方法引起了一种干涉效应，理论上可能导致他们所谓的“完美充电现象”，这允许在充电过程中的任何一点将存储的能量完全转换为量子电池。

他们还证明了该过程是可扩展的，即使通过腔发送多个量子比特，干扰效应仍然存在。

通过在IBM 量子平台和IonQ 的量子硬件，该团队展示了他们协议的概念验证，表明类似的系统有可能成为一种从量子系统中快速充电和提取能量的节能方式。

虽然量子比特可以模拟基本的物理特性，但需要新的方法来将协议变成更实用和更像电池的东西，这意味着你还需要一段时间才能在眨眼间为电动助力车充电。

尽管如此，实验表明，物理定律中没有任何内容表明我们不能利用量子景观来实现长寿命、快速充电的能量存储。

随着世界摆脱对化石燃料的依赖，并寻求更多方法来储存可再生资源产生的电能，能够快速吸收和容纳大量能量的坚固电池将变得越来越重要。

这项研究发表在物理回顾研究.

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