Физики предсказали старение квантовой батареи

Исследовательская группа из Ирана и Дании смогла доказать процесс старения квантовых батарей. Результаты исследования носят теоретический характер. Ученым удалось доказать, что емкость батарей уменьшается при разрыве процесса разрядки.

Другими словами, если не допускать полного опустошения квантовой батареи во время окончания процесса зарядки, то внутри могут появиться элементы, уменьшающиеся емкость устройства.

Данные результаты в научной деятельности могут помочь смоделировать жизненный цикл квантовой батареи. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Physical Review A.

Известно, что принцип работы квантовых батарей основан на последовательных циклах и своевременном охлаждении системы. Также известно, что замеры состояния квантовых батарей отделены друг от друга.

Простейшая схема работы квантовых систем позволяет проводить исследования с холодными атомами и кубитами со сверхпроводностью. Таким образом, одна из функций квантовых систем — хранение и обработка данных.

Стоит помнить, что квантовые системы имеют в теории заданное количество энергетических уровней. В теории квантовой физики есть предположение о том, что можно превратить данную систему в "батарейку".

Другими словами, система сможет сохранять некоторое количество энергии, продолжая собирать и обрабатывать информацию

Пример квантовой батарейки — это квантовый осциллятор, состоящий из двух энергетических уровней. Важная особенность с квантовым осциллятором — это применение теории квантовых батарей в оптической среде.

Ученым удалось установить, что жизненный цикл батарейки не просто изменяется, а настраивается до любых значений в зависимости от общей емкости. На основе теории Парселла батарейку при необходимости можно в считанные часы быстро разрядить.

Самое важное открытие ученых — это возможность интеграции квантовых батарей с другими квантовыми устройствами. Значимость такого источника энергии повышается, если в устройство требуется поместить определенное количество энергии.

Датский и иранский ученые смогли доказать, что квантовые батарейки обладают теми же свойствами, что и обычные батареи. Во-первых, устройства подлежат естественному износу. Во-вторых, квантовые батареи имеют свойство терять заложенное изначально количество энергии.

Физики подтвердили, что батарея может стареть при постоянном процессе зарядки или разрядки устройства. Впрочем, если замедлить названные процессы, то можно сделать практически бесконечный источник энергии в большим жизненным циклом.

Напомним, что специалисты из Италии доказали, что максимально мощная квантовая батарея растет прямо пропорционально кубу квадратного корня количества осцилляторов. Потенциально содержащаяся внутри энергия практически равна количеству осцилляторов.

Фото:rasyonalist.org