Фінансові новини
- |
- 06.03.26
- |
- 06:13
- |
-
RSS - |
- мапа сайту
Авторизация
Новый квантовый двигатель обладает большей мощностью, чем его традиционные аналоги
09:05 02.04.2019 |

Впервые квантовый двигатель превзошел своих классических конкурентов без каких-либо экспериментальных трюков. Но, скажем сразу, речь идёт о микроскопических устройствах, поэтому квантовую Tesla ждать нам пока что не приходится.
Используя законы квантовой механики, новый двигатель смог показать большую мощность, чем стандартные - классические двигатели в тех же условиях (и в том же масштабе), сообщают в исследовательской работе от 22 марта, выполненной коллективом учёных из Американского Физического Общества (англ. The American Physical Society).
В своём исследовании учёные смогли экспериментально убедиться, что одним из основных свойств квантового теплового двигателя является способность рабочего тела (электрона) находиться в когерентной (взаимосвязанной) суперпозиции (одновременно в двух или более состояниях). И, как и ожидалось, в масштабах микроскопического устройства это позволяет производить больше мощности, чем у любого эквивалентного классического теплового двигателя в тех же условиях. Также было подтверждено, что в рамках одного режима работы наличие такой внутренней когерентности приводит к тому, что различные типы квантовых тепловых двигателей становятся термодинамически эквивалентными, то есть «во всех случаях, когда из теплоты появляется работа, тратится пропорциональное полученной работе количество теплоты, и наоборот, при затрате той или иной работы получается то же количество тепла», - как сказал бы великий ученый Рудольф Клазиус.
Если говорить проще, то традиционные тепловые двигатели превращают тепло в движение. Например, в автомобилях двигатель внутреннего сгорания использует энергию от воспламенения топлива для того, чтобы приводить в движение поршни, которые в свою очередь через привод передают энергию на колёса и вращают их, благодаря чему автомобиль движется. Существуют разные вариации тепловых двигателей, но, как правило, большая мощность в них преимущественно достигается за счет работы в иной среде, ином приложении силы, а также модификациях используемого топлива.
В новом исследовании квантовый двигатель использует совершенно иной принцип работы: при помощи лазера, направленного на специально подготовленные алмазные кристаллы с небольшим дефектом (азотной вакансией). Лазер переводит электрон, располагающийся в кристалле (в этой самой вакансии), с одного энергетического уровня на другой, а вместо поршней квантовый двигатель производит мощность в виде электромагнитного поля.
Так как рабочим телом в данной конструкции является электрон, то в дело вступают законы квантовой механики. Сверхмалые объекты, такие как электроны, имеют свойство находиться сразу в нескольких состояниях одновременно, что называется суперпозицией, то есть если возвращаться к примеру с классическим двигателем, то в квантовом двигателе наш «поршень» одновременно и в верхнем, и в нижнем положении. В нашем случае с квантовым двигателем электрон находится одновременно на нескольких энергетических уровнях в один момент времени. Всё это также связано с корпускулярно-волновым дуализмом, той самой волшебной теорией квантовой физики, которая утверждает, что любая микрочастица - это ещё и волна.
При определённых условиях это свойство, как сообщают ученые, приводит к увеличению выходной мощности, так как теоретически все элементы и процессы внутри квантового двигателя многократно дублируются. «Это первый эксперимент, когда мы смогли достичь такого режима работы», - говорит физик Роберто Серра из Федерального университета ABC в Санто-Андре, Бразилия.
Но, как и в ситуации с квантовыми компьютерами, всё не так просто: экспериментальный микродвигатель ещё сложно назвать полноценной реализацией. На данный момент команда учёных оценила его выходную мощность, но ещё не проанализировала такое ключевое качество, как эффективность. Поэтому в будущем эксперименты будут продолжаться.
Особенностью этого типа двигателей также является и равномерность работы, то есть для него невозможны режимы с увеличением или падением мощности: она остаётся постоянной, что накладывает на данные и без того специфичные устройства дополнительные ограничения. «Если вы попробуете построить автомобиль или реактивный двигатель ... Это совершенно бесполезно», - говорит физик Ян Уолмсли из Имперского колледжа Лондона, соавтор исследования, комментируя возможность практического применения квантового двигателя в текущих реалиях.
Тем не менее, исследование приоткрывает нам новые грани того, как квантовая механика взаимодействует с термодинамикой - разделом физики, исследующем способы передачи и превращения энергии. Именно в этой области новый двигатель открывает лазейку для преодоления ограничений, наложенных классической физикой на генерацию мощности. «Мы не изменили законы термодинамики, но открыли новую её часть», - говорит Уолмсли.
ТЕГИ
ТОП-НОВИНИ
ПІДПИСКА НА НОВИНИ
Для підписки на розсилку новин введіть Вашу поштову адресу :


Після атак Росії а українську енергосистему в Україні в роботі залишилося менше 10 ГВт генерувальних потужностей.
Загальна сума державного та гарантованого державою боргу України станом
на кінець січня 2026 року сягнула 215,0 млрд дол. США, збільшившись за
місяць на 1,67 млрд дол.
Кабмін розширив експериментальний проєкт зі створення власних груп
протиповітряної оборони на підприємствах критичної інфраструктури. Про
це повідомила прем'єр-міністерка Юлія Свириденко.
Від 2 березня банкноти номіналами 1, 2, 5 і 10 гривень зразків 2003-2007
років замінюються на відповідні обігові монети, повідомив Національний
банк України.
Україна нещодавно досягла домовленості з Експортно-імпортним банком
Китаю (China EXIM) про реструктуризацію залучених раніше під державні
гарантії кредитів, повідомив заступник голови місії Фонду в Україні
Тревор Лессард
АЗОВ.ONE та Obmify оголосили спільний збір: чим допомогти, як підтримати, куди підуть гроші. Донатьте і беріть участь у розіграші за посиланням в статті
Apple представила новий бюджетний MacBook Neo, який оснащений процесором A18 Pro, що використовувався в iPhone 16 Pro та iPhone 16 Pro Max.
Qualcomm довгий час годувала нас обіцянками про те, що Windows на Arm
- це не просто спроба вижити в світі без розетки, а повноцінна заміна
традиційним «пічкам» на x86.
Xiaomi, схоже, остаточно вирішила, що статус простого збирача
«заліза» інших компаній їй більше не до вподоби.
Європейці разом з інженерами Airbus вирішили довести, що лазерна комунікація - це не лише про красиві рендери в презентаціях. Під час експерименту наземний термінал націлився на супутник Alphasat.
"Київстар" очікує, що кількість клієнтів технології Starlink Direct
to Cell в Україні більш ніж подвоїться вже до кінця 2026 року - 12 млн
проти нинішніх 5 млн.
Anthropic зробила перехід на свій чат-бот Claude ШІ ще простішим: він
тепер може поглинати ваші минулі розмови з іншими чат-ботами ШІ. Новий
інструмент імпорту пам'яті використовує зростаючу популярність Claude і
нещодавній бойкот ChatGPT.
Поки ви спокійно п'єте ранкову каву та плануєте апгрейд свого ПК,
армія автоматизованих скриптів уже кілька тисяч разів перевірила
наявність оперативної пам'яті у всіх великих онлайн-магазинах.
Мережеві API - це стандартизовані інтерфейси, що з'єднують додатки зі
складними 4G та 5G мережами. Вони дають розробникам доступ до мережевих
ресурсів та послуг, які за інших обставин були б недоступні для третіх
сторін
Telegram отримав нові функції. Вони вже доступні для звичайних користувачів, і тих, хто платить за Premium.
OpenAI оголосила про новий раунд фінансування на $110 млрд - один із
найбільших в історії Силіконової долини, який підвищив оцінку компанії
до $730 млрд.
Samsung оголосила про розширення можливостей супутникового зв'язку для
окремих смартфонів Galaxy, включно з новою серією Galaxy S26, завдяки
співпраці зі світовими операторами телекомунікацій у Північній Америці,
Європі та Японії.
Компанія NVIDIA оголосила про співпрацю з провідними телекомунікаційними
компаніями для розробки шостого покоління мобільних мереж, які будуть
орієнтовані на використання штучного інтелекту.
Китайські науковці розробили новий акумулятор для електромобілів із
щільністю енергії понад 700 Вт·год/кг, що потенційно дає запас ходу
понад 1000 км на одному заряді.
Американський технологічний гігант NVIDIA оприлюднив фінансові
результати за IV квартал 2025 року та так званий 2026 фінансовий рік,
продемонструвавши стрімке зростання на фоні глобального попиту на
інфраструктуру штучного інтелекту (ШІ).