Квантовая зарядка электромобиля станет мгновенной
Будь то фотовольтаика или термоядерный синтез, рано или поздно человеческая цивилизация обратится к возобновляемым источникам энергии. Это неизбежно, учитывая постоянно растущие потребности людей в энергии и конечную природу ископаемого топлива.
Ученые продолжают разработку альтернативных источников энергии. Жизнь общества постепенно меняется по мере внедрения новых устройств, работающих на возобновляемых источниках энергии. Самым поразительным изменением стало быстрое внедрение электромобилей. Рынок электромобилей – один из самых быстрорастущих секторов, сообщает Phys.org.
В отличие от традиционных автомобилей, которые получают энергию от сжигания углеводородного топлива, электромобили хранят энергию в батареях. Долгое время батареи проигрывали обычным автомобилям из-за низкой плотности энергии. Но постепенное совершенствование аккумуляторных технологий позволило им сравняться с бензиновыми автомобилями.
Однако появилась новая проблема: медленная скорость зарядки аккумулятора. В настоящее время для полной подзарядки автомобилей дома требуется около 10 часов. Даже самые быстрые зарядные станции требуют 20-40 минут, чтобы полностью зарядить транспортные средства. Это создает дополнительные расходы и неудобства для клиентов.
Чтобы решить эту проблему, ученые обратились к квантовой физике. Технология квантовых батарей была впервые предложена Алики и Фаннесом в 2012 году. Квантовые ресурсы, такие как запутанность, могут быть использованы для ускорения процесса зарядки батареи путем одновременной совместной зарядки всех ее элементов. Такая коллективная зарядка невозможна в классических батареях, где элементы заряжаются параллельно независимо друг от друга.
Недавно ученые из Центра теоретической физики сложных систем Института фундаментальных наук (IBS) предоставили четкий способ разработки таких батарей. Группа смогла точно оценить скорость зарядки по схеме. Исследование показало, что квантовые батареи смогут достичь квадратичного масштабирования скорости зарядки.
Возьмем электромобиль с батареей, которая содержит 200 элементов. Использование квантовой зарядки приведет к 200-кратному ускорению по сравнению с классическими батареями. Это означает, что время зарядки в домашних условиях будет сокращено с 10 часов до 3 минут. На высокоскоростных зарядных станциях время зарядки снизится с 30 минут до нескольких секунд.
Исследователи уверены, что применение квантовой зарядки выйдет далеко за рамки электромобилей и бытовой электроники.
Учёные: водородное топливо проиграло «зелёную гонку» аккумуляторам. Мировые автоконцерны планируют полностью отказаться от выпуска автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к 2030-м годам. Сейчас в качестве альтернативы рассматриваются электрокары и автомобили на водородном топливе. И последние проигрывают технологическую гонку, читают ученые.
Квантовый интернет уже близко. Растущее мастерство ученых в квантовой механике провозглашает новую эру инноваций. Технологии, которые используют силу мельчайшего масштаба природы, демонстрируют огромный потенциал научного спектра. Среди них: мощные компьютеры, датчики темной материи и невзламываемый квантовый интернет.
