Italijanski fiziki so predlagali nov koncept kvantne baterije, ki temelji na zapletenih kubitih, ki jih je mogoče uporabiti z uporabo obstoječih tehnologij. Upajo, da bodo v treh letih ustvarili petkubitni prototip. Članek z rezultati je bil objavljen v reviji Physical Review Letters.
Pred nekaj leti so fiziki predlagali teoretično idejo o kvantni bateriji, ki bi energijo shranila ne v obliki kemičnih spojin, temveč zahvaljujoč vzbujenim stanjem kvantnih predmetov. Večino teh člankov so napisali raziskovalci v kvantni teoriji informacij, ki jih zanimajo temeljni izrek o mejah shranjevanja in prenosa energije. V novem delu so fiziki predlagali shemo, ki jo je mogoče uporabiti v praksi.
Italijanski fiziki so predlagali uporabo superprevodnih vezij ali polprevodniških kvantnih pik kot kubitov. V najpreprostejši različici, ki so jo avtorji upoštevali, morajo imeti dve ravni energije - zemeljsko in vznemirjeno. Vsi kubiti so nameščeni v skupnem optičnem resonatorju, kjer jih je mogoče hkrati prenesti v vzbujeno stanje in zapletati z enim dejanjem, na primer z laserskim impulzom določene energije. Kot rezultat se po mnenju znanstvenikov moč, s katero lahko napolnite baterijo, poveča sorazmerno s kvadratnim korenom kubitov. Hkrati pa se ta vrednost za baterijo qubit matrike v posameznih resonatorjih ne spremeni, ko se dodajo novi elementi.
Avtorji ugotavljajo, da predlagani sistem ne krši termodinamičnih zakonov, saj uporablja močnejši pretok energije od vira do akumulatorja, kot je sprejemljivo za druge naprave. Fiziki še ugotavljajo, da takšne naprave ne bodo nadomestile sodobnih baterij. Kljub teoretični hitrosti polnjenja se bodo tudi izpraznili izjemno hitro - na nanosekundi. Poleg tega imajo v primerjavi s kemičnimi elementi majhno zmogljivost: tipična razlika v energiji med nivoji kubita je 0,001 elektrona voltov, medtem ko sodobne baterije za prenosnike shranjujejo približno 1024 eV. Zato je lahko glavno področje uporabe takšnih baterij področje kvantnega računalništva. V tem primeru bo baterija v kvantnem računalniku delovala v ciklu:vsak kubit bo napolnjen, medtem ko računalnik od naslednjega porablja energijo za izvajanje izračunov.
Nikolay Khizhnyak