Наука 4 декабря 2024

Создан уникальный квантовый двигатель: Эйнштейн высмеивал эту идею

Физики впервые разработали двигатель, использующий квантовую запутанность вместо тепла. Это открывает новые возможности для повышения эффективности квантовых технологий.

Читайте «Хайтек» в

Китайские ученые впервые создали квантовый двигатель, работающий за счет квантовой запутанности. Этот подход доказал, что запутанность может выступать «топливом» для создания энергии.

Квантовая запутанность — это явление, при котором свойства двух частиц остаются взаимосвязанными независимо от расстояния между ними. Альберт Эйнштейн высмеивал эту идею и называл явление «жутким действием на расстоянии».

Физики из Китайской академии наук использовали атомы кальция в ионной ловушке. Их двигатель работал по принципу четырехтактного цикла. Сначала атомы поглощали фотоны лазера, затем расширялись, соединялись с квантовой нагрузкой и сжимались. Вместо тепла двигатель применял разницу в запутанности для создания механического движения.

Исследование показало, что высокая степень квантовой запутанности повышает эффективность создания полезной энергии. Хотя новый двигатель не улучшил общую эффективность квантовых технологий, он доказал практическую ценность явления запутанности.

Квантовые двигатели работают при температуре, близкой к абсолютному нулю (−273 °C), что ограничивает их применение. Однако ученые считают, что это открытие станет шагом к созданию более эффективных квантовых технологий в будущем.

В 2023 году японские физики разработали двигатель на основе конденсата Бозе — Эйнштейна. Он использовал свойства квантового газа вместо тепла и достиг эффективности 25%. Новый подход китайских ученых позволяет рассматривать квантовую запутанность как альтернативный источник энергии.

Эти разработки подчеркивают важность квантовых технологий для будущих инноваций. Несмотря на текущие ограничения, двигатели на основе запутанности обещают новые возможности для науки и техники.

Исследование опубликовано в Nature.