Podaril sa im zázrak. Vedci postavili motor založený na kvantovej fyzike

Kvantová mechanika, ktorá skúma správanie hmoty na subatomárnej úrovni už dlhé roky fascinuje vedcov po celom svete. Jej princípy sa dnes dostávajú aj do sveta praktických technológií, ako sú kvantové počítače či kvantový internet. Jednou z najnovších a najzaujímavejších aplikácií je kvantový motor, zariadenie, ktoré na pohon využíva výhradne kvantové javy. Na tému upozornil portál BGR.

Kvantové previazanie

Kvantové previazanie je považované za jednu z najfascinujúcejších vlastností kvantovej mechaniky. Ak sú dve častice navzájom previazané, stav jednej častice nemožno opísať nezávisle od druhej. Tento jav, ktorý Einstein nazval „strašidelnou akciou na diaľku“, dnes vedci považujú za základ kvantových technológií.

MPQ/Úprava redakcie

Previazanie ale nie je len špecifickou vlastnosťou, ale v prípade kvantových motorov slúži aj ako nový zdroj energie. Namiesto tradičného využitia tepla, ako v klasických spaľovacích motoroch, tieto motory využívajú rozdiely v úrovni previazania medzi časticami.

Ako funguje kvantový motor?

Ako ďalej informuje portál PopularMechanics, tím vedcov z Číny sa pri svojom výskume zameral na využitie dvoch atómov vápnika, ktoré umiestnili do špeciálnej iónovej pasce. Pomocou laseru tieto atómy preniesli do vysoko previazaných stavov, čím dokázali generovať energiu. Celý proces fungoval na princípe, ktorý pripomína štvortaktný cyklus klasického spaľovacieho motora.

Yun-Yi Pai/ORNL

Najprv atómy absorbovali fotóny z laseru, čo spôsobilo ich expanziu. Následne sa tieto rozpínajúce atómy spojili s tzv. „kvantovou záťažou“, čo viedlo k ich ďalšej transformácii. V záverečnej fáze sa atómy stlačia a pripravia na ďalší cyklus, čím sa celý proces môže opakovať.

Zaujímavé je, že tento motor nedosahuje vyššiu účinnosť ako predchádzajúce modely. Napríklad motor z Okinawa Institute of Science and Technology, ktorý kombinoval fermióny a Bose-Einsteinove kondenzát, mal účinnosť 25 %. Čo je však zásadné, nový výskum dokázal, že vyššia úroveň previazania priamo zlepšuje mechanickú efektivitu motora.

Hansen Zhong

Hoci kvantové motory zatiaľ vyžadujú extrémne podmienky, ako sú teploty blízke absolútnej nule, predstavujú významný krok vpred. Potenciálne by mohli poháňať budúce kvantové počítače, ktoré dokážu riešiť úlohy, na ktoré sú klasické počítače príliš pomalé.

„Naša štúdia potvrdila, že previazanie môže byť nielen teoretickým javom, ale aj praktickým zdrojom energie,“ uviedol Zhou Fei.

Čítajte viac z kategórie: Novinky