Les ordinateurs quantiques ont besoin d'énergie. Cette simple considération a forcé les scientifiques il y a environ 10 ans à commencer à créer des batteries quantiques, c'est-à-dire des dispositifs de mécanique quantique pour stocker l'énergie. Des scientifiques sud-coréens ont fait une découverte importante dans ce domaine : ils ont développé et testé un maser microscopique, un système qui pourrait devenir une plate-forme fiable pour les batteries quantiques à l'avenir.
Les avancées récentes des scientifiques sud-coréens dans ce domaine ont montré que les batteries quantiques peuvent augmenter considérablement les vitesses de charge par rapport aux protocoles classiques. Cela est dû aux effets quantiques qui permettent aux batteries des batteries de se recharger en même temps, écrit Science Daily.
Malgré cette réussite théorique, la mise en œuvre pratique des batteries quantiques n'est pas très réussie. La seule réalisation majeure est un système de stockage d'énergie à deux niveaux dans lequel l'énergie est fournie par un champ électromagnétique.
Voulant développer des options plus accessibles pour les batteries quantiques, des scientifiques de l'Institut des sciences fondamentales de Corée du Sud, en collaboration avec des collègues italiens, ont décidé de se tourner vers un système de mécanique quantique qui a été beaucoup étudié dans le passé - le micromaser. Il s'agit d'un système dans lequel un faisceau d'atomes est utilisé pour guider les photons dans une cavité résonnante. Un micromaser peut être considéré comme un modèle expérimental de batterie quantique : l'énergie est stockée dans un champ électromagnétique, qui est chargé par un flux de qubits interagissant avec lui en série.
L'étude a montré que les micromasers ont des propriétés qui en font d'excellents modèles de batteries quantiques. L'une des caractéristiques des batteries quantiques est que le champ électromagnétique est capable d'absorber d'énormes quantités d'énergie, plus que nécessaire. Cependant, comme les calculs l'ont montré, cela ne se produit pas dans les micromasers. Le champ électromagnétique atteint rapidement un état stable, dont l'énergie peut être déterminée à l'avance, lors de la création d'un micromaser. Cela fournit une protection contre les surcharges.
De plus, il a été constaté que la configuration finale du champ électromagnétique est à l'état pur, c'est-à-dire qu'elle n'implique pas la mémoire des qubits qui sont utilisés lors de la charge. Cette propriété garantit que toute l'énergie stockée dans la batterie peut être récupérée sans avoir à suivre les qubits utilisés pendant le processus de charge.
Enfin, les scientifiques ont démontré que toutes les propriétés positives du système sont fiables et non sujettes à des changements dans les conditions expérimentales. Tout cela indique que les micromasers peuvent être considérés comme une plate-forme prometteuse pour créer des batteries quantiques.
La mémoire quantique est un élément important de l'Internet quantique, qui stocke et transmet des informations sous forme de particules de lumière. Une équipe de scientifiques du Royaume-Uni et d'Australie a découvert que le nitrure de bore hexagonal peut, en raison de ses défauts, émettre des photons uniques à température ambiante et peut être utilisé pour stocker des informations quantiques.
2022-08-27 17:28:26
Auteur: Vitalii Babkin