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一秒完成充电,超级量子电池即将问世

八戒F网  2020-10-15 14:16:43

不论是手机、平板还是电脑,对消费者来说,续航力是在买这类产品时的一个重点考虑因素。毫无疑问,大家都希望相关产品可以充一次电用好久,而在充电时则希望时间越短越好。

续航时间,无疑考验的是电池的能力,而根据外媒报道,澳洲阿德莱德大学(University of Adelaide)的研究人员正在研发全球第一款“量子电池”(quantum battery),号称只需不到一秒的时间就能完成充电,甚至大型的电池,还可能成为新能源储存的新解决方案,随着量子物理学的发展,相关产业以及人们的生活都可能被颠覆。

不到一秒完成充电

虽然近年来电池不断得以革新,但其核心技术还是基于18世纪与19世纪发展至今的电化学原理。随着量子理论研究的发展变得更加精准,新型电池的发展或许会超出人们的想象。

澳洲阿德莱德大学(University of Adelaide)的量子物理学专家James Quach博士,目前正在将量子电池从理论转向实际产品,其第一阶段的目标,就是要做出适合小型电子装置的量子电池,来取代手表、手机、iPad、计算机内的传统电池;至于终极目标是要打造出大型的量子电池,作为新能源的替代方案。

从目前的情况来看,传统的充电方式需要至少半个小时到一个小时以上才能完成,而量子计算机却要颠覆人们对“充电”的想象。Quach表示,量子电池数量越多,充电的效率便可以得到巨大的提高,比如一个量子电池需要1小时充满、而两个量子电池便可以将时间缩短到半个小时、三个充满可能只需要20分钟……以此类推,若结合1000个量子电池,完成充电的时间或许不足一秒钟。

理论走向现实,量子纠缠是关键

量子电池的概念首次出现是在2013年,但在这之后也一直处于理论阶段,基于研究成果的推进,许多物理学家都认为,量子电池是现阶段最可能从理论上获得实际成果的量子项目之一,而全球第一个量子电池,预计最快在6个月内就能有初步成果。

量子电池充电速度之所以这么快,其关键就在于“量子纠缠”(quantum entanglement),它指的是当几个粒子在彼此交互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,便无法单独描述各个粒子的性质,“当两个物件纠缠在一起,这意味着他们的个人特性被共享,某种程度上,会失去自己的独特性,也因此可以加速电池的充电过程。”

不过还有许多困难需要克服,Quach称:“纠缠是非常脆弱的,需要极特殊的环境,比如超低温度、独立系统,一但环境条件改变,纠缠现象就会消失。”除了可以让一般电子产品充电速度加快,Quach还认为,量子电池将能推动再生能源的发展,可以在不受天气影响的情况下,不间断地持续制造新能源。或许大型的量子电池还能成为未来解决新能源储存问题的终极方案。

Quach在研究报告中写到:“我对于量子电池的理论非常兴奋。”

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