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標(biāo)題: 量子充電：電動(dòng)汽車充電最快只需幾秒種？ [打印本頁]

作者: Insigne 時(shí)間: 2022-3-22 13:24
標(biāo)題: 量子充電：電動(dòng)汽車充電最快只需幾秒種？
無論是光伏還是核聚變，人類文明遲早轉(zhuǎn)向可再生能源。

考慮到人類不斷增長的能源需求和化石燃料的有限性，這是不可避免的。

因此，為了開發(fā)替代能源，人們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，其中大部分利用電力作為主要的能源載體。

最近最引人注目的變化是電動(dòng)汽車的迅速采用。在10年前，道路上幾乎看不到電動(dòng)汽車，而現(xiàn)在每年有數(shù)百萬輛電動(dòng)汽車被售出。

電動(dòng)汽車市場是增長最迅速的行業(yè)之一，它也推動(dòng)埃隆-馬斯克成為世界上最富有的人。

然而，電動(dòng)汽車的電池存儲技術(shù)是必須解決的主要技術(shù)瓶頸之一。

盡管電池技術(shù)有了巨大的改進(jìn)，今天，電動(dòng)汽車的消費(fèi)者面臨著另一個(gè)困難——電池充電速度慢。

目前，汽車需要大約10個(gè)小時(shí)才能完全充電，即使是充電站的超級充電器也需要長達(dá)20-40分鐘才能為車輛完全充電。這給客戶帶來了額外的成本和不便。

為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家在神秘的量子物理學(xué)領(lǐng)域?qū)ふ掖鸢浮?br />
他們的探索導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)，量子技術(shù)可能以更快的速度為電池充電。科學(xué)家Alicki和Fannes在2012年發(fā)表的一篇開創(chuàng)性論文中首次提出了這種“量子電池”的概念。

理論上，量子資源，如糾纏，可以通過以集體方式同時(shí)對電池內(nèi)的所有電池進(jìn)行充電來大大加快電池的充電過程。

這尤其令人振奮。這種集體充電在傳統(tǒng)電池中是不可能的，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)電池中，電池是彼此獨(dú)立地平行充電的。

這種集體充電與平行充電的優(yōu)勢可以通過稱為“量子充電優(yōu)勢”的比率來衡量。

后來，大約在2017年，人們注意到這種量子優(yōu)勢背后可能有兩個(gè)來源，即“全局操作”（所有的細(xì)胞同時(shí)與其他所有的細(xì)胞交談，即“所有的人坐在一張桌子上”）和“全耦合”（每個(gè)細(xì)胞可以與其他每個(gè)細(xì)胞交談，即“許多討論，但每個(gè)討論只有兩個(gè)參與者”）。

然而，目前還不清楚這兩個(gè)來源是否是必要的，以及可以實(shí)現(xiàn)的充電速度是否有任何限制。

最近，基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）內(nèi)的科學(xué)家們進(jìn)一步探索了這些問題。研究論文表明，在量子電池中用全耦合是不合適的，而全局操作的存在是量子領(lǐng)域的優(yōu)勢。該小組進(jìn)一步指出了這種優(yōu)勢的確切來源，同時(shí)排除了其他可能性，甚至提供了設(shè)計(jì)這種電池的明確方法。

此外，該小組還能夠精確地量化在這種方案中可以實(shí)現(xiàn)多少充電速度。雖然最大充電速度隨著經(jīng)典電池中電池?cái)?shù)量的增加而線性增長，但研究表明，采用全局操作的量子電池可以實(shí)現(xiàn)充電速度的二次擴(kuò)展。

為了說明這一點(diǎn)，科學(xué)家拿典型的電動(dòng)汽車為例，其電池包含約200個(gè)單元。采用這種量子充電將使充電速度快200倍，這意味著在家里的充電時(shí)間將從10小時(shí)縮短到約3分鐘。在高速充電站，充電時(shí)間將從30分鐘縮短到僅僅幾秒鐘。

研究人員說，量子充電的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子產(chǎn)品。例如，它可能在未來的聚變電站中找到關(guān)鍵用途，因?yàn)榫圩冸娬拘枰谒查g充放電的大量能量。當(dāng)然，量子技術(shù)仍然處于起步階段，在這些方法能夠在實(shí)踐中實(shí)施之前，還有很長的路要走。

然而，像這樣的研究結(jié)果創(chuàng)造了一個(gè)有希望的方向，可以激勵(lì)投資機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)一步投資于這些技術(shù)。

如果被采用，相信量子電池將徹底改變?nèi)藗兪褂媚茉吹姆绞�，并向可持續(xù)發(fā)展的未來邁進(jìn)。

前瞻網(wǎng)

作者: 1136589943 時(shí)間: 2022-3-22 13:39

作者: 受不了了 時(shí)間: 2022-3-22 14:42
我聞到了當(dāng)年納米的味道

作者: 救贖. 時(shí)間: 2022-3-22 15:14
有想法是好的加油吧

作者: 欣欣子 時(shí)間: 2022-3-22 15:48
騙子的味道。

作者: 諾森德 時(shí)間: 2022-3-22 16:50
量子閱讀：閱讀10萬字只需10分鐘？

作者: 魍者歸來 時(shí)間: 2022-3-22 20:15
遇事不決，量子力學(xué)

作者: 東北制造 時(shí)間: 2022-3-22 22:23
超級電容～～～~~~···.

作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2022-3-25 16:00
新技術(shù)新工藝

作者: 微風(fēng)過境 時(shí)間: 2022-4-14 13:25

作者: 學(xué)渣渣 時(shí)間: 2022-4-14 23:19

受不了了發(fā)表于 2022-3-22 14:42
我聞到了當(dāng)年納米的味道

比石墨烯如何？

作者: 機(jī)械小仙女 時(shí)間: 2022-4-15 14:43
新工藝新技術(shù)

作者: 3號，常 時(shí)間: 2022-5-18 14:23

作者: 毛大哥 時(shí)間: 2022-5-20 07:14
聞到龐青年的味道

作者: rclgy 時(shí)間: 2022-8-25 10:47
科學(xué)技術(shù)上不封頂，加油探索吧！愿世界越來越美好！

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