Talijanski fizičari predložili su novi koncept kvantne baterije koji se temelji na prepletenim kubitima i koji se može implementirati pomoću postojećih tehnologija. Nadaju se da će u roku od tri godine stvoriti prototip s pet kubita. Članak s rezultatima objavljen je u časopisu Physical Review Letters.
Prije nekoliko godina fizičari su predložili teorijsku ideju o kvantnoj bateriji koja bi skladištila energiju ne u obliku kemijskih spojeva, već zahvaljujući pobuđenim stanjima kvantnih objekata. Većinu ovih članaka napisali su istraživači u kvantnoj teoriji informacija koje zanimaju temeljni teoremi o granicama skladištenja i prijenosa energije. U novom radu fizičari su predložili shemu koja se može primijeniti u praksi.
Talijanski fizičari predložili su upotrebu superprovodnih krugova ili poluvodičkih kvantnih točaka kao qubita. U najjednostavnijoj verziji koju su autori razmatrali, oni moraju imati dvije razine energije - uzemljenu i uzbuđenu. Svi kubiti smješteni su u zajednički optički rezonator, gdje se mogu istodobno prenijeti u pobuđeno stanje i zaplesti jednim djelovanjem, na primjer, laserskim impulsom određene energije. Kao rezultat toga, prema znanstvenicima, snaga kojom možete napuniti bateriju povećava se proporcionalno kvadratnom korijenu qubita. Istodobno, za bateriju s qubit nizom u odvojenim rezonatorima, ova se vrijednost ne mijenja kada se dodaju novi elementi.
Autori napominju da predloženi sustav ne krši nikakve termodinamičke zakone, jer koristi intenzivniji protok energije od izvora do baterije nego što je to prihvatljivo za druge uređaje. Fizičari također primjećuju da takvi uređaji neće zamijeniti suvremene baterije. Unatoč bliskoj teoretskoj brzini punjenja, oni će se također isprazniti izuzetno brzo - na nanosekundi. Uz to, u usporedbi s kemijskim elementima, oni imaju mali kapacitet: tipična razlika u energiji između razina qubita iznosi 0,001 elektrona volta, dok moderne baterije za prijenosnike pohranjuju oko 1024 eV. Stoga glavno područje primjene takvih baterija može biti područje kvantnog računanja. U tom će slučaju baterija unutar kvantnog računala raditi u ciklusu:svaki kubit će se napuniti dok računalo uzima energiju od sljedećeg za obavljanje izračuna.
Nikolay Khizhnyak
