Фінансові новини
- |
- 08.12.25
- |
- 06:53
- |
-
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 :


У розмові взяли участь президент Франції Емманюель Макрон, канцлер
Німеччини Фрідріх Мерц, голова Єврокомісії Урсула фон дер Ляєн та інші
лідери. 
Державна служба геології та надр України продала спеціальний дозвіл
на розробку Любинецької нафтогазової площі у Львівській області.
Верховна Рада не розглядатиме питання запровадження ПДВ для фізичних осіб-підприємців.
Європейська комісія в середу офіційно запропонувала внести Росію до
власного чорного списку країн з високим ризиком відмивання грошей і
фінансування терористичної діяльності.
Стабильное качество фарша — одно из ключевых условий для успешной кухни.
Независимо от формата заведения, будь то бистро или гастрономический
ресторан, консистенция, структура и свежесть мясной массы определяют
уровень блюда.
В Україні стартував оборонний збір на 1 млрд грн для захисту від "Шахедів". Про це повідомляє пресслужба Фонду Сергія Притули. Проєкт під назвою "Єдинозбір" проводиться фондом спільно з 412 бригадою Nemesis та Світовим Конґресом Українців.
Netflix та Warner Bros. досягли угоди про придбання: компанію оцінили
у $27,75 за акцію та $72 млрд в капіталі ($82,7 млрд з урахуванням
боргу). Очікується, що угоду закриють після виділення підрозділу
Discovery Global в окрему публічну компанію, заплановане на третій
квартал 2026 року.
Аналітичне агентство Counterpoint опублікувало список найбільш
популярних смартфонів на світовому ринку в третьому кварталі 2025 року.
За 10 місяців 2025 року в Україні було реалізовано на 6% менше нових
комерційних автомобілів, ніж за аналогічний період минулого року.
Очікуване зростання потужностей ШІ-галузі посилило обговорення енергетичних обмежень технологічної інфраструктури.
У розпалі гострого дефіциту оперативної пам'яті американський гігант
Micron Technology оголосив про вихід з ринку споживчої продукції.
Європейські лоукости планують відновити польоти в Україну одразу після
того, як авіапростір стане безпечним для пасажирських рейсів.
Сукупний обсяг угод зі злиттів і поглинань за участю компаній, що
працюють у криптовалютному секторі, від початку 2025 року сягнув
рекордних $8,6 млрд, пише Bloomberg із посиланням на дані PitchBook
Data.
У листопаді 2025 року український ринок нових авто продовжив зміщуватися в бік електромобілів.
Соціологи зіткнулися з новим ризиком, оскільки великі мовні моделі (LLM)
здатні видавати себе за людей і проходити стандартні перевірки якості.
Понад третину нових легкових автомобілів, проданих у світі цього року, виготовлено в КНР.
Усі інші проєкти відходять на другий план заради покращення ChatGPT.
Функція працює лише між абонентами, які збережені одне в одного в контактах і використовують стандартний додаток для дзвінків.
Xiaomi EV продовжує стрімко нарощувати свої позиції на ринку електромобілів
Samsung офіційно показала свій перший потрійний складаний смартфон -
Galaxy TriFold. Модель стане доступною в Кореї 12 грудня, а згодом вийде
на ринки Китаю, Тайваню, Сінгапуру та ОАЕ. У першому кварталі 2026 року
смартфон також має з'явитись в США.