量子コンピューターにはエネルギーが必要です。この単純な考察により、科学者は約 10 年前に量子電池、つまりエネルギーを保存するための量子力学的デバイスの作成を開始することを余儀なくされました。韓国の科学者は、この分野で重要な発見をしました。彼らは、将来的に量子電池の信頼できるプラットフォームになる可能性のあるシステムである顕微鏡メーザーを開発してテストしました。
この分野における韓国の科学者による最近の進歩は、量子電池が従来のプロトコルと比較して充電速度を大幅に向上させることができることを示しています。これは、バッテリー内のバッテリーを同時に充電できる量子効果によるものであると Science Daily は書いています。
この理論的な成果にもかかわらず、量子電池の実用化はあまり成功していません。唯一の主要な成果は、エネルギーが電磁場によって提供される 2 レベルのエネルギー貯蔵システムです。
韓国の基礎科学研究所の科学者は、イタリアの同僚とともに、量子電池のよりアクセスしやすいオプションを開発したいと考え、過去に多くの研究が行われてきた量子力学システムであるマイクロメーザーに目を向けることにしました。これは、原子のビームを使用して光子を共振空洞に導くシステムです。マイクロメーザーは、量子電池の実験モデルと考えることができます。エネルギーは電磁界に蓄えられ、直列に相互作用する量子ビットの流れによって充電されます。
この研究は、マイクロメーザーが量子電池の優れたモデルとなる特性を持っていることを示しました。量子電池の特徴の 1 つは、電磁場が必要以上に大量のエネルギーを吸収できることです。ただし、計算が示すように、これはマイクロメーザーでは発生しません。電磁場は、マイクロメーザーを作成するときに、事前にエネルギーを決定できる定常状態にすばやく到達します。これにより、過負荷保護が提供されます。
さらに、電磁場の最終的な構成は純粋な状態であることがわかりました。つまり、充電中に使用される量子ビットの記憶は含まれていません。このプロパティにより、充電プロセス中に使用されているキュービットを追跡する必要なく、バッテリーに保存されているすべてのエネルギーを取得できることが保証されます。
最後に、科学者は、システムのすべての肯定的な特性が信頼でき、実験条件の変更の影響を受けないことを実証しました。これらすべては、マイクロメーザーが量子電池を作成するための有望なプラットフォームと見なすことができることを示しています。
量子メモリは、光の粒子の形で情報を保存および送信する量子インターネットの重要な要素です。英国とオーストラリアの科学者チームは、六方晶窒化ホウ素がその欠陥のために室温で単一光子を放出し、量子情報の保存に使用できることを発見しました。
2022-08-27 17:28:26
著者: Vitalii Babkin