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什么是量子电池(quantum battery)?不到一秒就能完成充电

2018-07-23 23:13 来源于:未知
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史上最牛网导读: 澳洲研究人员正在研发全球第一款「量子电池(quantum battery)」,号称不到一秒就能完成充电,而大型的量子电池,甚至还能成为新能源储存的新解决方案。 不论是手机、笔电、平板与
澳洲研究人员正在研发全球第一款「量子电池(quantum battery)」,号称不到一秒就能完成充电,而大型的量子电池,甚至还能成为新能源储存的新解决方案。

不论是手机、笔电、平板与相机,在功能竞赛中,「续航力」肯定是各家厂牌争相涂上萤光笔的重点,充一次电能使用越久越好,充电的时间,则是越短越好。

澳洲阿德莱德大学(University of Adelaide)研究人员正在研发全球第一款「量子电池(quantum battery)」,号称只需不到一秒的时间就能完成充电,甚至大型的电池,还能成为新能源储存的新解决方案,随著量子物理学的进展,将会颠覆整个产越以及民众生活的想像。

不到一秒就能完成充电

虽然近年电池的技术日益革新,核心技术仍是基于18世纪与19世纪发展至今的电化学原理,随著量子理论研究逐步精进,电池的样貌将迎来截然不同的想像。

澳洲阿德莱德大学(University of Adelaide)的量子物理学专家詹姆斯奎克(James Quach)博士,目前正在将量子电池从理论转化为实际产品,第一阶段的目标,是要做出适合小型电子装置的量子电池,取代手表、手机、iPad、电脑内的传统电池,终极目标是要打造出大型的量子电池,作为新的能源替代方案。

什么是量子电池(quantum battery)?不到一秒就能完成充电
量子物理学专家 James Quach博士,目前正在将量子电池从理论转化为实际产品。
James Quach via Twiter

目前传统的充电方式,至少需要半小时至一小时以上才能完成,量子电脑将能完全颠覆人们对于「充电」这件事情的想像。奎克博士表示,当拥有的量子电池数量越多,充电的效率就可以提高,例如一个量子电池需要1小时充饱、两个时间就能缩短到半小时、3个20分钟充饱,以此类推,因此若结合1,000个量子电池,只需要不到1秒钟就能完成充电。

理论走向现实,量子纠缠是关键

第一次出现量子电池的概念是在2013年,不过一直都处于纯理论阶段,虽著研究成果的推进,许多物理学家都认为,量子电池是现阶段最可能从理论上获得实际成果的量子项目之一,全球第一个量子电池,预计最快在6个月内就会有初步成果。

而量子电池之所以充电速度这麽快,关键就在于「量子纠缠(quantum entanglement)」理论,指的是当几个粒子在彼此交互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,「当两个物件纠缠在一起,这意味著他们的个人特性被共享,某种程度上,会失去自己的独特性,也因此可以加速电池的充电过程。」

什么是量子电池(quantum battery)?不到一秒就能完成充电
量子电池是现阶段最可能从理论上获得实际成果的量子项目之一,全球第一个量子电池,预计最快在6个月内就会有初步成果。

不过还有许多困难必须克服,奎克博士表示:「纠缠是非常脆弱的,需要极特殊的环境,像是超低温度、独立的系统,一但环境条件改变,纠缠现象就会消失。」除了可以让一般消费性电子产品充电速度加快,奎克博士认为,量子电池将能驱动再生能源,能在不受天候影响下,不间断的持续製造出新的能源,大型的量子电池还能成为未来解决新能源储存问题的终极方案,奎克博士最后也在研究报告中写到:「我对于量子电池的理论非常兴奋。」

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