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利用ICO给量子电池充电无视因果,功率小反而充电更快?

2024-01-05 15:29:40 综合报道 阅读:
最近,日本东京大学和北京计算科学研究中心组成的研究团队,首次利用一种不直观的量子过程,无视传统的因果关系概念,来提高量子电池的性能···

提及量子效应,我们最为熟悉的应用就是量子计算和量子通信,但实际上量子效应也可以应用于储能设备,比如量子电池,这是一种可以利用量子关联和纠缠特性来实现高效率的能量存储及传递的设备,与经典电池可利用量子物理的原理提升容量及充电速度不同,量子电池的实现和性能提升非常违反直觉。yDBednc

最近,日本东京大学和北京计算科学研究中心组成的研究团队,首次利用一种不直观的量子过程,无视传统的因果关系概念,来提高量子电池的性能,使这项技术与现实生活更近一步。yDBednc

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实验设备yDBednc

在宏观世界里,事件发生的因果顺序是固定且单向的,比如事件A导致了事件B的发生,那么就可以排除事件B导致事件A发生的可能,即A为因B为果,因A先发生才导致果B的发生,但在量子尺度上,因果关系的两个方向存在于量子叠加态中,A导致B和B导致A的场景可能同时成立,研究人员称之为无限因果顺序(ICO)。yDBednc

为此研究团队使用激光器、透镜和镜子等光学设备搭建量子电池进行充电来验证ICO的效果,他们比较了三种充电方法:按顺序为电池充电、同时为电池充电,以及前两种情况叠加在一起充电,使得无法区分输入顺序。yDBednc

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不同的充电方法yDBednc

实验结果表明,对由量子粒子组成的电池来说充电的方式确实可能会极大地影响其性能,ICO实验系统中的充电量和热效率同时得到了提高,并且有点违反直觉的是,正常来说充电设备功率越高充电速度越快效率越高,但研究人员发现与使用相同设备的相对较高功率的充电器相比,较低功率的充电器反而可以提供更高的能量和更高的效率。yDBednc

据悉,ICO除了可以为新一代低功耗设备充电之外还有其他用途,它还可以提高涉及热力学或涉及热传递过程的其他任务的性能,例如太阳能电池板的热效应会降低其效率,但ICO就可以用来减轻这些影响并提高效率。yDBednc

责编:Ricardo
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