科學家最近發明了一種全新型的量子電池,不需要外加電場就能完成充電,感覺就像魔法一樣!這項研究來自義大利熱那亞大學,發表在頂尖期刊《Physical Review Letters》。這種電池不但迷你,還利用量子力學中最酷炫的「自旋」概念來儲存和釋放能量,未來可能成為比現有技術更快、更小、更高效的能源儲存系統!
量子電池怎麼充電?
這種量子電池的結構就像兩串排列好的小磁鐵,每個小磁鐵都是最基本的量子單位,叫「½自旋」。研究團隊設計了一個神奇的充電方法:透過改變磁鐵之間的相互作用力,來讓電池吸收能量,而這整個過程完全不需要外部電場介入!想像一下,你不插電線,也不靠太陽能,電池自己就充飽電,這是不是很未來感?
研究中,他們發現電池充電的過程分成三個階段,每個階段都能穩定地「停下來」,意味著電池充電可以非常靈活,適應不同的需求。
優勢在哪裡?
這款量子電池有幾大亮點:
穩定性高:能量能長期穩定儲存,基本不會「漏電」。
簡化充電技術:無需外部干預,讓操作更簡單、更可靠。
超大規模設計:以前的量子電池設計只能處理少量元素,這次突破性地擴展到了非常多的元件組合。
這意味著,這種電池的未來應用可能非常廣泛,從手機、筆記型電腦到量子電腦,全都有可能受益!
未來應用可能改變世界!
研究的作者之一達里奧·費拉羅表示,他們的技術有望應用於固態量子電池,甚至可以與當前的量子計算平台結合,例如用於中性原子系統,這可是量子電腦領域的前沿技術。
目前,團隊正研究像溫度變化和長距離相互作用這類環境因素,如何影響充電過程。他們的最終目標是建立一個通用框架,讓量子電池成為更穩定、更高效的能源解決方案。
未來,有了這種量子電池,也許我們再也不用每天找插座充電了!量子力學的黑科技,又一次讓人驚嘆不已!
這項研究刊都在最新一期的。
更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com
首圖來源: Grazi et al. (CC BY 4.0)
圖片來源:Grazi et al. (CC BY 4.0)
參考論文:
Controlling Energy Storage Crossing Quantum Phase Transitions in an Integrable Spin Quantum Battery
延伸閱讀:
1、萬法皆空因果不空?!量子充電技術將打破「因果循環」