شکست موانع اتلاف انرژی در باتریهای کوانتومی توسط محققان ژاپنی, محققان ژاپنی با یک پیشرفت علمی چشمگیر در حوزه ذخیرهسازی انرژی، مانع اصلی راهکارهای کوانتومی یعنی اتلاف انرژی را با موفقیت برطرف کردهاند. باتریهای کوانتومی برخلاف نمونههای سنتی که بر پایه واکنشهای شیمیایی کار میکنند، از پدیدههای بنیادین فیزیک کوانتومی همچون برهمنهی، درهمتنیدگی و همدوسی برای نگهداری انرژی بهره میبرند.
مزیتهای تئوریک و چالشهای عملیاتی باتریهای کوانتومی از منظر تئوریک، این باتریهای نسل جدید مزایای قابلتوجهی نظیر سرعت شارژ بسیار بالا، ظرفیت ذخیرهسازی بیشتر و بازدهی بهینه در مقایسه با باتریهای معمولی ارائه میدهند.
مهمترین چالش فنی، حساسیت شدید سیستمهای کوانتومی در برابر اتلاف انرژی و پدیده ناهمدوسی بوده است. ناهمدوسی فرآیندی است که در آن واحدهای کوانتومی (کیوبیتها) حالتهای خاص خود را از دست داده و باعث کاهش دراماتیک عملکرد سیستم میگردند.
راهکار نوین بهرهگیری از خواص توپولوژیک تیم مشترک محققان مرکز RQC ژاپن و دانشگاه علوم و فناوری هواژونگ چین، با بهکارگیری مدلسازیهای تحلیلی و عددی در یک چارچوب نظری واحد، راهکاری نوین ارائه کردند.
در موجبرهای فوتونی میتواند منجر به انتقال انرژی با راندمان نزدیک به صددرصد گردد.
بهعلاوه، وقتی شارژر کوانتومی و باتری در یک زیرشبکه یکپارچه قرار گیرند، حداکثر انرژی قابل استخراج در برابر اثرات مخرب اتلاف انرژی در آن نقطه خاص، حفظ میشود. پدیده شگفتانگیز افزایش موقت قدرت شارژ یکی از نتایج غیرمنتظره این تحقیق، کشف رابطه عکسالعمل بین اتلاف انرژی و قدرت شارژ بود.
محققان اثبات کردند که در شرایط خاص، وقتی سطح اتلاف انرژی از یک آستانه بحرانی عبور میکند، قدرت شارژ برای یک بازه زمانی کوتاه اما معنادار، افزایش یافتن میکند. این یافتن باور سنتی را که اتلاف انرژی همواره عامل تخریب عملکرد است، به چالش میکشد. یافتههای کامل این پژوهش پیشگامانه در ژورنال معتبر منتشر شده است.