Разработанная исследователями модель обладает рекордными показателями. Она может накапливать больше энергии и заряжаться быстрее, чем существующие аналоги.
В течение последних нескольких лет ученые разработали множество квантовых устройств, которые являются альтернативой традиционным приборам и работают на принципах квантовой механики. Эти технологии имеют потенциал превзойти классические аналоги в определенных условиях или сценариях. Особое внимание уделяется квантовым накопителям энергии, которые теоретически способны накапливать больше энергии и заряжаться быстрее, чем существующие варианты, отмечает Phys.org.
Недавно исследователи из французского учебного заведения PSL и Пизанского университета представили новую концепцию квантовой батареи. Она показывает значительное улучшение производительности по сравнению с обычными аккумуляторами. Предложенная модель достигает так называемого квантового предела скорости — максимально возможной быстроты, доступной квантовым системам согласно существующей теории.
Согласно данным, модель включает два взаимосвязанных гармонических осциллятора. Один из них выполняет функцию источника питания, а второй служит хранилищем энергии. Ключевую роль играет ангармоническая связь между ними, позволяющая системе получать доступ к неклассическим состояниям квантовой запутанности. Эти состояния фактически создают «кратчайший путь» в гильбертовом пространстве, обеспечивая более быструю передачу энергии, чем в классической динамике.
Чтобы продемонстрировать квантовое преимущество разработанной модели, специалисты сравнили ее с соответствующей классической моделью аккумулятора, используя формальные ограничения, предложенные Мацеем Левенштейном и его коллегами из Института фотонных наук ICFO в Барселоне. Общий вывод подтверждает, что созданная модель квантового аккумулятора действительно превосходит традиционный аналог.
«Насколько нам известно, эта работа является первым строгим подтверждением реального квантового преимущества в разрешимой модели. Более того, предложенная установка может быть реализована с использованием современных экспериментальных технологий», — комментируют авторы исследования. По их словам, на данный момент модель имеет исключительно теоретический характер. Необходимо еще много работы, прежде чем ее удастся реализовать экспериментально.
Фото: hi-tech.mail.ru