量子发动机：基于粒子交换原理，不用燃烧燃料，也可以产生动力

发布时间：2023-10-10 13:20:19 所属栏目：动态来源：

导读：量子力学是物理学的一个重要分支，它探索了极微观的粒子的奇异行为和相互作用。这些粒子遵循一些与经典物理学不同的规律，使得科学家能够开发出更先进、更高效的新技术，在计算机、通信和能源等领域实现了革命性的突

量子力学是物理学的一个重要分支，它探索了极微观的粒子的奇异行为和相互作用。这些粒子遵循一些与经典物理学不同的规律，使得科学家能够开发出更先进、更高效的新技术，在计算机、通信和能源等领域实现了革命性的突破。

在日本冲绳科学技术研究所 (OIST)，量子系统部门的研究人员与德国凯泽斯劳滕-兰道大学和斯图加特大学的合作伙伴一起，从而创造了这样一种基于量子变化规律的规律运行的高性能的微型涡轮增压发动机。

量子发动机的原理是利用量子力学中的一个重要概念：粒子交换对称性。这个概念指的是，如果交换两个相同类型的粒子，那么系统的总能量不会改变。但是，如果这两个粒子是玻色子，那么它们会倾向于聚集在同一个能态上，从而降低系统的总能量；如果这两个极性粒子是相同的费米子，那么它们实际上会避免相互间占据同一个能态，从而增加暗物质系统的总释放出的能量。

因此，通过控制粒子之间的交换，可以实现对系统能量的调节，从而产生动力。在他们的量子发动机中，科学家们通过改变气体中粒子的量子属性来代替温度的作用。要理解这种微量的变化如何有效地驱动这台发动机，我们需要知道所有粒子都可以根据其具体的量子能级的特性分为两类：玻色子或相关联的费米子。

当温度非常低时，量子效应就显现出来，玻色子比费米子具有更低的能量，这种能量差就可以被用来驱动发动机。量子发动机并不像传统发动机那样通过周期性地加热和冷却气体来工作，而是通过将费米子转化为玻色子再转化回来来实现。

这种新型发动机是量子力学领域的一项令人振奋的创新，并可能促进量子技术这一新兴领域的进一步发展。但这是否意味着我们很快就会看到量子力学为我们的汽车发动机提供动力呢？“虽然这些系统非常高效，但我们只是与实验合作伙伴一起进行了概念验证”，Keerthy Menon 说。“构建有用的量子发动机仍然面临许多挑战。”

如果温度过高，温度会破坏量子效应，因此研究人员必须尽量保持系统的低温。然而，在如此低的温度下进行实验过程中需要消耗大量的大气层外能量，以尽可能地保护敏感的固态量子晶体管的状态。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!