Фінансові новини
- |
- 25.07.26
- |
- 04:52
- |
-
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 :


Захід суден до українських морських портів станом на 22 липня тимчасово
призупинився через безпекову ситуацію, однак уряд працює над заходами
для забезпечення стабільності експорту.
Національний банк України (НБУ) пропонує зобов'язати надавачів платіжних
послуг присвоювати кожній платіжній операції маркер низького,
середнього або високого ризику, причому операції з високим ризиком мають
автоматично зупинятися до з'ясування деталей та отримання підтвердження
користувача, свідчить проєкт постанови регулятора.
Міністерство енергетики України заявило, що тарифи на газ та електроенергію не підвищуватимуть до кінця воєнного стану.
Міжнародний валютний фонд розкритикував рішення Верховної Ради скоротити
термін посиленого обов'язкового фінансового моніторингу політично
значущих осіб (PEP). Про це йдеться в оновленому Меморандумі про
економічну й фінансову політику.
Британська оборонна компанія BAE Systems та стратегічний оборонний
партнер в Україні підписали ліцензійну угоду щодо місцевого виробництва
артилерійських систем Light Gun.
Питання автономності залишається одним із ключових чинників під час вибору сучасного мобільного пристрою преміального сегмента.
Ця тилова вакансія підходить для кандидатів, що не можуть
виконувати бойові завдання у звʼязку із віком чи станом здоровʼя.
Європейська комісія прийняла
рішення у двох розслідуваннях щодо Google та виписала компанії два
штрафи - один, на €460 мільйонів, за надавання переваги власному
пошуковому сервісу над конкурентами та другий, на €430 мільйонів, за
обмеження можливості Android-розробників перенаправляти користувачів на
альтернативні способи оплати.
Федеральний суддя постановив, що місто Нью-Йорк не може забороняти
компаніям Uber Technologies та Lyft деактивувати водіїв у своїх додатках
без попереднього повідомлення, визнавши цей новий закон
неконституційним.
Дослідники британського Інституту безпеки штучного інтелекту (AISI) зробили тривожний висновок: буквально кожна потужна LLM-модель, яку вони тестували, в тій чи іншій формі намагалася обманути людину-оцінювача.
Поки фанати бренду оплакують кожну нову модель без
третьої педалі, керівництво баварського концерну вказує на фактори, які
роблять життя МКПП практично неможливим у сучасному світі.
Бюро економічної безпеки України спільно з
Державною податковою службою та Головним сервісним центром МВС
запровадило аналітичний інструмент, який дає змогу виявляти схеми
ухилення від сплати податків під час імпорту та продажу автомобілів.
Європейський Союз достроково виконує план із розвитку мережі зарядних
станцій для електромобілів. Станом на кінець 2025 року в країнах ЄС
працювало близько 1,1 млн громадських електрозарядних станцій - у п'ять
разів більше, ніж 2020 року.
Як повідомляє SamMobile, OPPO та vivo відмовилися погоджуватися на нові
ціни на DRAM від Samsung для третього кварталу, хоча цього разу
підвищення мало бути меншим, ніж у попередні два квартали.
Google почала розсилати користувачам Android електронні листи із
попередженням про майбутні зміни в політиці зберігання резервних копій.
Американський сервіс таксі Uber запустив в аеропорту імені Фридерика
Шопена у Варшаві термінали Tap to Ride, які дають змогу замовити та
оплатити поїздку без використання мобільного застосунку.
Зростання популярності технології бездротових оновлень (over-the-air,
OTA) в автомобілях підвищує ризик кібератак і може становити загрозу для
національної безпеки.
Європейська комісія зобов'язала Google відкрити Android для сторонніх
сервісів штучного інтелекту, щоб вони отримали такі самі можливості, як і
Gemini.
Trump Media & Technology Group обговорювала плату до $100 тисяч на
місяць за швидший доступ до публікацій президента США Дональда Трампа у
Truth Social.
Від кінця 2022 року, коли компанія OpenAI публічно представила
ChatGPT - перший масовий чат-бот штучного інтелекту (ШІ), минуло зовсім
небагато часу за мірками людства і ціла вічність для технологій.
Європейський Союз (ЄС) запровадить вікові обмеження для неповнолітніх
користувачів соціальних мереж. Про це в понеділок, 13 липня, заявила
голова Єврокомісії (ЄК) Урсула фон дер Ляєн