Quantenbatterien könnten eine neue Art der Energiespeicherung ermöglichen, indem sie mit der Zeit herumspielen
Montag, 25. Dezember 2023
Aufladen von Quantenbatterien
Konventionelle Batterien nutzen geladene Ionen, die sich hin und her bewegen, um Energie zu speichern und freizusetzen. Diese Batterien verlieren jedoch schnell Energie und sind nicht effizient. Forscher erwägen nun, Quantenbatterien einzusetzen, die mikroskopische Partikel wie Atomarrays zur Energiespeicherung verwenden.
Indem sie quantenphysikalische Phänomene nutzen, können Wissenschaftler neue Möglichkeiten der Energiespeicherung erforschen, die unser Verständnis der Physik auf mikroskopischer Ebene herausfordern. Der Physiker Yuanbo Chen und seine Kollegen an der Universität Tokyo und dem Beijing Computational Science Research Centre haben Experimente durchgeführt, um eine Quantenbatterie zu schaffen, die gleichzeitige Ladevorgänge ermöglicht und eine verbesserte Energiespeicherung und thermische Effizienz verspricht.
Superposition und Zeitmanipulation
Das Konzept der Superposition, das häufig mit der Quantencomputing in Verbindung gebracht wird, ermöglicht es Partikeln, gleichzeitig in mehreren Zuständen zu existieren, bis sie gemessen werden. Forscher haben kürzlich entdeckt, dass die Superposition auch die natürliche Ordnung der Zeit beeinflussen kann. In der klassischen Physik ereignen sich Ereignisse in einer festen linearen Reihenfolge. In der Quantenwelt können Ereignisse jedoch entlang von zwei parallelen Pfaden gleichzeitig stattfinden und die lineare Zeitlinie stören.
Um dieses Konzept auf die Energiespeicherung anzuwenden, verwendeten Chen und sein Team einen Quantenschalter und verschiedene Ladegeräte, um ein System zu schaffen, das in der Lage ist, Energie gleichzeitig von zwei Ladegeräten zu beziehen. Die Ergebnisse zeigten signifikante Verbesserungen in der Energiespeicherung und thermischen Effizienz. Überraschenderweise stellten die Forscher fest, dass ein weniger leistungsstarkes Ladegerät tatsächlich eine höhere Energiespeicherkapazität ergab.
Obwohl die derzeitige Quantenbatterie nur eine Laborvorführung ist, liefert sie Einblicke in das Potenzial der Quantenenergiespeicherung in der Zukunft. Die Studie wurde in den Physical Review Letters veröffentlicht.
