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量子电池:可以提供即时供电的奇怪技术

通过利用量子力学的一种奇异的纠缠特性,量子电池理论上可以在瞬间充电。现在,在使它们成为现实方面正在取得进展。

物理学2022年9月7日 乔恩·卡特赖特著

正如美国喜剧演员德米特里·马丁所指出的那样,电池是我们个性化的一项技术。“其他的东西就会停止工作,否则它们就会失效,”他说。“但是电池却没电了。”观察结果比一开始看起来更敏锐。我们中的一些人非常依赖智能手机、平板电脑和其他数字技术,当它们耗尽活力时,我们的生活就会停滞。即使只有30分钟,我们也会哀悼充电所失去的时间。

如果这看起来是一个可笑的反应,那么在驱动电动汽车的电池方面,这一点还有一个严肃的一面。通常需要数小时才能充电的事实是脱碳运输的主要障碍,后者是全球最大的温室气体排放国之一。为了人类的缘故,收费时间需要被削减。然而,由于电池科学的基础原理与半个世纪前一样,一个急剧改善的前景看起来很渺茫。但不是不可能的。

现在,量子物理学可以去拯救我们了。通过利用亚原子粒子的奇怪行为,量子电池可以比任何传统设备更快地自我充电。作为一个方便的奖励,量子电池越大,它的性能就越好。尽管这一概念还处于起步阶段,但最近的一项实验演示和一些理论进展表明,一个不间断的便携式电源的世界并不是那么牵强。有一天,没电的电池可能会在瞬间复活。