Двигатель на квантовой запутанности

06.12.2024

Квантовая запутанность - одно из самых удивительных явлений в физике, при котором две частицы остаются взаимосвязанными независимо от расстояния между ними. Еще в свое время Альберт Эйнштейн называл это явление "жутким действием на расстоянии". Сегодня же ученые находят способы применения запутанности для создания новых технологий, таких как квантовые двигатели.

Физики из Китайской академии наук разработали уникальный квантовый двигатель, работающий на основе запутанности атомов кальция. Этот двигатель действует по четырехтактному циклу, схожему с работой обычного теплового двигателя. На первом этапе атомы поглощают фотоны лазера, затем расширяются и соединяются с квантовой нагрузкой. После этого следует сжатие и завершение цикла. Однако вместо тепла, используемого в классических двигателях, китайские ученые применили разницу в уровнях запутанности для создания движения.

Исследования показали, что чем выше степень квантовой запутанности, тем больше энергии можно преобразовать в полезную работу. Хотя эта технология пока не улучшила общую эффективность квантовых систем, она доказала практическую применимость запутанности в создании механического движения. Это открытие подтверждает потенциал квантовой физики для разработки принципиально новых подходов в энергетике.

Квантовые двигатели работают в условиях, близких к абсолютному нулю (-273 °C), что серьезно ограничивает их практическое применение. Такие экстремальные температуры необходимы для сохранения состояния квантовой запутанности и предотвращения разрушительного влияния окружающей среды. Однако ученые уверены, что это лишь начальный этап развития технологий, и будущие исследования помогут расширить возможности использования подобных систем.

Работа китайских физиков - не единственный пример применения квантовых принципов в энергетике. В 2023 году японские ученые создали двигатель на основе конденсата Бозе - Эйнштейна, использующего квантовый газ вместо тепла. Эта система достигла эффективности 25%, став важным шагом на пути к созданию эффективных квантовых устройств. Новый подход китайских исследователей, основанный на запутанности, открывает дополнительное направление для дальнейших разработок.

Двигатели на основе запутанности представляют собой не просто научный интерес, а фундамент для будущих инноваций. Несмотря на существующие ограничения, такие разработки показывают потенциал для создания новых типов источников энергии и методов преобразования ее в работу. Это особенно важно в условиях глобального поиска экологически чистых и эффективных технологий.

Квантовая запутанность, однажды казавшаяся фантастической теорией, становится основой для реальных технологических прорывов. Двигатели на ее основе, такие как разработки китайских и японских ученых, демонстрируют, что будущее энергетики и механики может лежать в области квантовой физики. Совершенствование этих технологий откроет новые горизонты для науки и техники, приближая нас к более устойчивому и технологически продвинутому миру.

<< Назад: Смартфон OnePlus Ace 5 с функцией обходной зарядки 06.12.2024

>> Вперед: Два типа смеха: от эволюции к современности 05.12.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельные накопители Blue SN550 NVMe SSD 24.11.2019 Компания Western Digital анонсировала твердотельные накопители Blue SN550 NVMe SSD, которые могут устанавливаться в настольные и портативные компьютеры. Устройства выполнены в формате M.2 2280: габариты составляют 22 х 80 мм. Применены 96-слойные микрочипы флеш-памяти Western Digital/SanDisk 3D TLC и контроллер собственной разработки Western Digital. Накопители используют протокол NVMe и интерфейс PCIe 3.0 x4. Утверждается, что новинки обеспечивает скорость в четыре раза выше, чем лучшие твердотельные решения Western Digital с интерфейсом SATA. В семейство WD Blue SN550 NVMe SSD вошли три модели - вместимостью 250 Гбайт, 500 Гбайт и 1 Тбайт. Их скорости чтения/записи, а также показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) приведены ниже: "Этот производительный внутренний накопитель обеспечит высокую скорость, чтобы вы могли продуктивнее и быстрее работать, творить, играть или обрабатывать большие объемы данных", - заявляет Western Digital. На устройства предоставляется пятилетняя гарантия. Цена версий емкостью 250 Гбайт, 500 Гбайт и 1 Тбайт составляет 55, 65 и 100 долларов США.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025