Квантовый двигатель, работающий без тепла

11.10.2023

Группа исследователей из Отдела квантовых систем Окинавского института науки и технологии (OIST), сотрудничая с учеными из Университета Кайзерслаутерн-Ландау и Университета Штутгарта, представила работающий квантовый двигатель, который функционирует без использования тепла, в отличие от традиционных механизмов, основанных на термодинамических принципах.

Квантовый двигатель отличается от обычных, так как его функционирование не связано с взрывом топливной смеси и воздуха. Вместо этого ученые изменяют квантовые характеристики частиц в газе, обходя использование тепла. При экстремально низких температурах, когда проявляются квантовые эффекты, бозоны обладают более низким энергетическим уровнем по сравнению с фермионами. Этот энергетический разрыв может быть использован для работы двигателя, который конвертирует бозоны в фермионы и наоборот.

Профессор Томас Буш, руководитель отдела квантовых систем, пояснил: "Чтобы превратить фермионы в бозоны, мы можем объединить два фермиона в молекулу. Эта новая молекула становится бозоном. Разрушив ее, мы можем снова получить фермионы. Повторяя этот цикл, мы можем создать двигатель без привлечения тепла".

Несмотря на высокий потенциал нового квантового двигателя, его использование в автомобильной промышленности в ближайшее время остается под вопросом. Кирти Менон подчеркнула, что, несмотря на успешные эксперименты, необходимо провести дополнительные исследования по оптимизации производительности двигателя и его возможному применению в других устройствах, таких как батареи и датчики. Важно поддерживать низкие температуры для сохранения квантового состояния, что, в свою очередь, требует значительных энергозатрат.

<< Назад: Усталость от собственных мыслей 11.10.2023

>> Вперед: На спутнике Юпитера возможно наличие воды 10.10.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Центр стыда 02.04.2003 Изучая пациентов после удаления опухоли мозга, которая разрушила определенный его участок, нейрофизиологи из университета в Беркли (США) обнаружили, где у человека скрывается чувство стыда. Когда таких пациентов, лишенных некоего участка мозга, расспрашивали о неприятных ситуациях, случавшихся в их жизни, они без всякого ощущения неудобства излагали подробности своего поведения, не делавшие им чести. Они не стеснялись раскрыть компрометирующие детали и о других участниках происшествия, даже о своих друзьях и родственниках. В остальном оперированные вели себя нормально. Физиологи предполагают, что самопроизвольная ночная активность "центра стыда", лежащего прямо за лобной костью над глазницами, вызывает случающиеся иногда сновидения типа "сна советника Попова", в которых мы являемся в общественное место не совсем одетыми.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026