量子充电充电电动汽车的新技术能够迅速注入气体。量子充电将降低电动汽车的充电时间从10小时3分钟。
图示说明今天的电动汽车和未来汽车基于量子电池技术。采用量子充电会导致加速200倍在典型的电动汽车,这意味着充电时间将从10小时减少到大约3分钟(在家),或30分钟9秒充电站。图片来源:基础科学研究所。
无论是融合或光电,迟早有一天,人类必须过渡到可再生能源。这被认为是不可避免的,人类的能源需求不断增加,化石燃料的性质是有限的。
因此,已经进行了大量研究,以创建替代能源,其中大部分使用电力作为核心能量载体。广泛的可再生能源的研究与开发已经加上稳定的社会变化,成为世界接受新产品和设备致力于可再生能源。
最近的最显著的变化是快速采用电动汽车。当他们几乎没有见过在路上甚至十年前,数以百万计的电动汽车目前正在每年出售。电动汽车市场增长最迅速的一个领域,它推动Elon Musk成为世界上最富有的人。
与传统汽车能源来自碳氢化合物燃料的燃烧,电动汽车依赖电池作为能源存储源。相当长一段时间,电池有一个低得多的能量密度比提供的碳氢化合物,导致非常低的范围在最初的电动汽车。
然而,稳步提高电池技术最终使电动汽车的驱动范围在令人满意的水平相比gasoline-combusting汽车。没有低估,升级到电池存储技术是关键技术之一停顿了排序,更新当前电动汽车革命。
然而,尽管大量的电池技术的改善,现在的电动汽车的消费者面临着另一个斗争,电池充电的速度慢。目前,汽车需要大约10个小时在家里完全充电。即使是最快速的增压器在充电站需要20 - 40分钟完全充电汽车。这就产生了额外的成本和车主的不便。
为了解决这个问题,研究人员在量子物理学的神秘领域寻求答案。他们的狩猎导致检测量子技术可能承诺新的机制给电池充电速度更快。
“量子电池”的概念最初是由Alicki建议发表的一篇开创性文章中,范氏在2012年。这是假设量子资源,像纠缠,可以大大加快电池充电方法,充电电池内所有细胞同时集体。
这是非常令人兴奋的先进的大容量电池可以容纳几个细胞。这样的集体充电标准电池,无法实现细胞带电的地方分别平行。这种集体的利益与并行充电可以评估的比率称为“量子充电的优势。”
之后,在2017年左右,这是观察到,可以有两个潜在来源基本量子受益——尤其是“全球行动”(在所有的细胞与其他并发交互,即。“都坐在一个表”)和“所有耦合”(每一个细胞都可以与其他交互,但单个细胞,即。,“很多讨论,但每一个讨论只有两个参与者”)。
然而,模糊这两个来源是否必要,是否有任何限制充电速度,可以完成。
近年来,研究人员从复杂系统的理论物理中心内基础科学研究所(IBS)进一步研究这些问题。这篇文章,它被选为一个杂志编辑的建议”物理评论快报说明,所有在量子电池耦合是不适当的,普遍的存在操作是唯一元素量子的优势。
团队继续强调这种好处的确切来源而排除其他可能,甚至提供了一个明确的工程这种电池的方法。
此外,团队可以精确地计算多少充电速度可以实现这样的安排。而最大充电速度线性生长与细胞的数量在标准电池,这项研究表明,量子电池利用通用操作可以完成二次扩展在充电速度。
标准的电动汽车用电池,拥有大约200个细胞作为一个例子。使用这个量子充电会导致一个200倍的加速比标准电池,这意味着从10小时在家充电时间的可能性也会被减到最小3分钟左右。在加快充电站,充电时间从30分钟几秒钟的可能性也会被减到最小。
科学家状态,后果可以广泛的量子充电的影响可以超越消费电子产品和电动汽车。例如,它可能会发现使用在未来的聚变电厂,这需要大量的能量立即充电和放电。
毫无疑问,量子技术还有很长的路要走这些方法可以在实践中执行。这样的研究结果,然而,创造一个令人鼓舞的方向,可以激励组织和企业投入更多的资金在这些技术。
如果使用,据说量子电池将完全改变能源使用的方式,推动人类更近了一步一个可持续发展的未来。
期刊引用:
Gyhm、j y。等。(2022)量子充电优势不能广泛的全球业务。物理评论快报。doi.org/10.48550/arXiv.2108.02491。
来源:https://www.ibs.re.kr/eng.do