高效量子发动机即将现世

研究人员阐明了在发展中高效率的量子仪器中所具有的可行性。量子力学是物理学的一个分支，探索原子和分子等极小尺度粒子的特性和相互作用。这促使人们开发出比传统技术更强大、更高效的新技术，从而在计算、通信和能源等领域取得突破性进展。

在典型的经典汽车发动机中，燃料和空气的混合物在一个腔体内被点燃。爆炸产生的热量加热腔体内的气体，进而推动活塞进出，产生功使车轮转动。

在他们的量子发动机中，研究人员通过改变气体中粒子的量子性质来取代热量的使用。要理解这种变化如何为发动机提供动力，我们需要知道，如果自然界中的所有粒子都可以根据其一些特殊的量子动力学特性被形象地划分为不相容的玻色子或不相容的费米子。

虽然这种发动机只能在量子态下工作，但研究小组发现它的效率相当高，在德国合作者建立的现有实验装置下，效率最高可达25%。

这种新型发动机是量子力学领域一个令人兴奋的发展，有可能进一步推动新兴量子技术领域的进步。但这是否意味着我们很快就能看到量子力学为汽车发动机提供动力呢？Keerthy Menon 解释说："虽然这些系统的效率很高，但我们只是与实验合作者一起进行了概念验证。要制造出有用的量子发动机，还有许多挑战。"

如果温度过高，热量会破坏量子效应，因此研究人员必须尽可能保持系统低温。然而，为了保护敏感的量子态，在这种低温下进行实验需要大量能量。这意味着，如果没有足够的能量，就无法进行实验。因此，科学家开发了一种新的方法，可以将电子注入到超导材料中，从而产生高温。

（编辑：银川站长网）

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