无论是光伏还是核聚变，人类文明迟早会转向可再生能源。鉴于人类不断增长的能源需求和化石燃料的有限性，这是不可避免的。因此，为了开发替代能源，进行了大量的研究，其中大部分是利用电力作为主要的能源载体。随着可再生能源的广泛研究和开发，社会逐渐发生变化，越来越多的以可再生能源为基础的新产品和新设备被采用。最近最显着的变化是电动汽车的迅速普及。即使在 10 年前，电动汽车在路上几乎看不到，而现在每年都有数百万辆电动汽车售出。电动汽车市场是增长最快的行业之一，
然而，电动汽车的电池存储技术是必须解决的主要技术瓶颈之一。
尽管电池技术取得了巨大进步，但今天的电动汽车消费者仍面临另一个困难——电池充电缓慢。目前，汽车充满电大约需要 10 小时，即使是充电站的增压器也可能需要 20-40 分钟才能将车辆充满电。这给客户带来了额外的成本和不便。
为了解决这个问题，科学家们正在神秘的量子物理学领域寻找答案。他们的探索导致发现量子技术可以更快地为电池充电。这种“量子电池”的概念最早是由科学家 Alicki 和 Fannes 在 2012 年发表的一篇开创性论文中提出的。理论上，量子资源，如纠缠，可以通过同时为内部的所有电池充电，从而大大加快电池充电过程。电池以集体方式。
这尤其令人兴奋。这种集体充电在传统电池中是不可能的，其中电池彼此独立地并行充电。集体充电相对于并行充电的这种优势可以通过称为“量子充电优势”的比率来衡量。后来，在 2017 年左右最快汽车充电叫什么，人们注意到这种量子优势的背后可能有两个来源，即“全局操作”（所有细胞同时与所有其他细胞对话，即“所有人坐在一张桌子上”）和“完全耦合”（每个单元都可以与其他单元对话，即“许多讨论，但每个讨论只有两个参与者”）。但是，目前尚不清楚这两个来源是否必要，以及可以达到的充电速度是否有任何限制。
最近，基础科学研究所（IBS）的科学家们进一步探索了这些问题。研究论文表明，全耦合在量子电池中是不合适的，全局操作的存在是量子领域的优势。该团队进一步查明了这种优势的确切来源，同时排除了其他可能性，甚至提供了一种设计这种电池的明确方法。
此外，该团队能够精确量化在该方案中可以实现多少充电速度。虽然最大充电速度随着经典电池中的电池数量线性增加最快汽车充电叫什么，但研究表明，具有全局操作的量子电池可以实现充电速度的二次缩放。为了说明这一点，科学家们以一辆典型的电动汽车为例，它的电池包含大约 200 个电池。采用这种量子充电将使充电速度提高 200 倍，这意味着在家中的充电时间将从 10 小时减少到 3 分钟左右。在高速充电站，充电时间将从 30 分钟缩短到几秒钟。
研究人员说，量子充电的影响远远超出了电动汽车和消费电子产品。例如，它可以在未来需要大量能量在瞬间充电和放电的聚变发电厂中找到关键用途。当然，量子技术还处于起步阶段，这些方法要付诸实践还有很长的路要走。然而，这样的发现创造了一个有希望的方向，可以激励机构和企业投资者进一步投资这些技术。如果采用，相信量子电池将彻底改变人们使用能源的方式并迈向可持续的未来。
该研究论文题为“如果没有全球运营，量子充电优势就无法广泛”，已发表在《物理评论快报》杂志上。
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