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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Роботы смогут читать твои мысли 06.07.2018 С помощью новой системы управления роботом человек может предотвратить ошибку машины и перенаправить ее, используя мозговые волны и простые жесты. Использовать установку смогут люди, которые контролируют роботов на фабриках, в домах или больницах. Специалист в области искусственного интеллекта в Массачусестком технологическом институте Даниэла Русь и ее коллеги проверили систему с помощью семи добровольцев. Каждый пользователь контролировал робота, который перемещал сверло к одной из трех возможных целей, обозначенных светодиодной лампой на фюзеляже модели самолета. Всякий раз, когда робот начинал движение к неправильной цели, сигнал пользователя об ошибке останавливал его. И когда пользователь поворачивал запястье влево или вправо, чтобы перенаправить робота, машина двигалась к соответствующей цели. Из более чем 1000 испытаний робот изначально выбрал правильную цель примерно в 70% случаев, а после вмешательства человека - более чем в 97% случаев. Команда планирует создать системную версию, которая распознает более широкий спектр человеческих движений. Таким образом, "вы можете показать, как робот должен двигаться, и ваше движение можно более оперативно интерпретировать", - говорит соавтор исследования Джозеф Дель Прето, также специалист в области искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте. Команды через мозг и мышечную активность могут особенно хорошо работать в шумных или плохо освещенных местах, таких как фабрики или площадки на открытом воздухе. В таких областях другие средства для ручного управления роботами, такие как визуальные сигналы или устные инструкции, могут не сработать, - говорит Александр Барачант - исследователь из стартапа CTRL-Labs в Нью-Йорке. Этот метод может также использоваться людьми, которые не могут говорить или двигаться, например, пациентами с амиотрофическим боковым склерозом. Более того, система способна исправлять ошибки робота почти мгновенно. Потенциалы, связанные с ошибками в мозге, заметны через несколько сотен миллисекунд после того, как человек замечает ошибку, и электрические сигналы мышц могут быть обнаружены еще до фактического движения, - объяснил Барачант. Эта функция может быть полезна в ситуациях, когда быстрота реакции очень важна для безопасности робота и других людей - как для беспилотных автомобилей, так и для производственных машин. Для того, чтобы эта система широко использовалась, оборудование, отслеживающее активность мозга у пользователей, должно быть доступно более широко, чем сейчас. Это устройство контроля сознания может стоить тысячи долларов, а колпачки для электродов вряд ли являются самыми удобными головными уборами. Но если бы исследователи могли измерить мозговые сигналы более дешевыми и удобными гарнитурами, система могла бы обеспечить относительно быстрый и простой способ для обычных пользователей заставить робота выполнять свои требования.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026