Фінансові новини
- |
- 25.08.26
- |
- 02:43
- |
-
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 :


Премʼєр-міністр Британії Енді Бернем, який у День Незалежності приїхав із візитом в Україну, привіз важливі новини у сфері ракетного озброєння.
Президент Володимир Зеленський призначив суддів до Вищого антикорупційного суду, що є важливим кроком для отримання фінансової підтримки від ЄС у межах програми Ukraine Facility.
Український розробник безпілотних
систем Airlogix домовився з фінською компанією Innokas про співпрацю у
виробництві дронів. Сторони планують створити у Фінляндії додаткові
виробничі потужності, які працюватимуть за українськими технологіями.
Фінська оборонна компанія Patria підписала меморандум про наміри з
українським виробником безпілотників "Генерал Черешня". Про це повідомила Patria на офіційному сайті.
Дефіцит бюджету Міністерства оборони України наразі становить 27 млрд
доларів. Водночас Україна очікує на 30 млрд євро європейських коштів,
які мають бути спрямовані на оборону.
Samsung
давно перестав бути брендом, який асоціюється лише з одним-двома
флагманами. У лінійці Galaxy сьогодні є практично все: недорогі
смартфони для щоденних завдань, збалансовані моделі середнього класу,
потужні S-серії та складні пристрої для тих, хто хоче чогось
незвичайного.
Ця тилова вакансія підходить для кандидатів, що не можуть
виконувати бойові завдання у звʼязку із віком чи станом здоровʼя.
На головній сторінці AliExpress виявили приховані сценарії, які
запускали у браузері беззвучну обробку аудіо. Отримані характеристики
могли використовуватися як частина цифрового відбитка для розпізнавання
пристрою без файлів cookie.
Поки весь світ обережно тестує прототипи «вічних» батарей, Китай
вирішив, що настав час зафіксувати правила гри на папері. Міжнародна
електротехнічна комісія (IEC) офіційно схвалила
проєкт стандарту «Руководство по застосуванню, тестові завдання та
умови для твердотільних літій-іонних акумуляторів для електромобілів».
Дослідники із Сінгапуру представили новий тип прототипу дата-центру,
який використовує живі людські нейрони для обробки інформації замість
того, щоб повністю покладатися на кремнієві чипи.
Seasonic стала першим виробником блоків живлення з сертифікатом 80 PLUS Ruby. Сертифікацію отримала модель PRIME ENTERPRISE RX-1600 потужністю 1600 Вт. Це новий найвищий рівень, кращий за титановий.
Акції китайського виробника гуманоїдних роботів Unitree Robotics у перший день торгів на Шанхайській біржі зросли на 629%. Як повідомляє
Bloomberg, компанія залучила 6,1 млрд юанів ($904 млн) у рамках IPO,
ставши першим виробником гуманоїдних роботів у материковому Китаї, чиї
акції почали публічно торгуватися.
Цей крок зроблено на тлі численних судових позовів проти OpenAI з боку
сімей, які стверджують, що їхні діти зазнали шкоди від використання
ChatGPT, у той час як компанія готується до потенційно рекордного IPO
протягом наступного року.
Уряд Тайваню спрямує 7,4 млрд дол. у запропонованому бюджеті на
2027 рік для фінансування виплати у 10 тис. тайванських доларів
Генеральний директор OpenAI Сем Альтман вважає, що тривалість
традиційної чотирирічної університетської освіти варто переглянути: він
сам провів у Стенфорді лише два роки, а нині молодь (завдяки, звісно ж,
ШІ) має можливість створити власний бізнес самостійно без тривалого
навчання.
Anthropic розповіла, як працюватимуть водяні знаки у текстах,
створених чат-ботом Claude. Компанія пояснила принцип маркування,
можливість його видалення під час редагування та особливості
застосування технології до програмного коду.
Google запускає нову функцію Sheets Canvas на основі Gemini, яка
зможе перетворювати таблиці на кастомні й інтерактивні міні-програми.
Американські технологічні компанії, такі як Alphabet, Amazon і Microsoft, мають близько $3 трлн позабалансових зобов'язань, пов'язаних з інвестиціями у штучний інтелект
Вихідними SpaceX запустила дві ракети-носії Falcon 9 з
протилежних узбереж США з інтервалом лише у 38 хвилин. Таким чином
компанія перевершила свій попередній рекорд, встановлений ще 31 серпня
2024 року, одразу на 27 хвилин.
Шведсько-американська авіабудівна компанія Heart Aerospace здійснила перший політ X1 - найбільшого у світі літака з повністю електричною силовою установкою.
Темпи зростання доходів OpenAI прискорилися в останні місяці і з огляду
на поточні показники, виручка компанії в перерахунку на рік перевищує
позначку в $40 млрд, повідомляє агентство Bloomberg із посиланням на
поінформовані джерела.