高效量子发动机不久将会面世

发布时间：2023-10-05 14:16:25 所属栏目：动态来源：

导读：科学家揭示了开发高效量子设备的激动人心的可能性。量子力学是物理学的一个分支，探索原子和分子等极小尺度粒子的特性和相互作用。这促使人们开发出比传统技术更强大、更高效的新技术，从而在计算、通信和能源等领域

科学家揭示了开发高效量子设备的激动人心的可能性。量子力学是物理学的一个分支，探索原子和分子等极小尺度粒子的特性和相互作用。这促使人们开发出比传统技术更强大、更高效的新技术，从而在计算、通信和能源等领域取得突破性进展。

在冲绳科学技术研究所（OIST），量子系统部门的研究人员与凯泽斯劳滕-兰道大学和斯图加特大学的科学家合作，为了创造一种引擎，我们采用了微观领域中特定的规律来进行设计和制作。

在典型的经典汽车发动机中，燃料和空气的混合物在一个腔体内被点燃。爆炸发动机产生的极大的热量用于加热腔体内的气体，进而推动活塞自由地进出，从而产生功使车轮自由自在地转动。

在他们的量子发动机中，研究人员通过改变气体中粒子的量子性质来取代热量的使用。要理解这种变化如何为发动机提供动力，我们需要知道，自然界中的所有粒子都可以根据其特殊的量子特性被划分为玻色子或费米子。

在量子效应变得非常重要的极低温度下，玻色子的能量状态低于费米子，这种能量差可以用来为发动机提供动力。量子发动机不需要像经典发动机那样不停地循环燃料的加热和冷却气体，而是通过将玻色子晶体管变为费米子再变回玻色子晶体管来连续不断地工作。

虽然这种发动机只能在量子态下工作，但研究小组发现它的效率相当高，在德国合作者建立的现有实验装置下，效率最高可达 25%。

如果温度过高，热量会破坏量子效应，因此研究人员必须尽可能保持系统低温。然而，为了保护较为敏感的这种量子态，在这种无人知晓的低温下运行这些实验需要释放出大量不可接受的能量。

（编辑：汽车网）

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