Efekty kwantowe do szybkiego ładowania baterii. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Efekty kwantowe do szybkiego ładowania baterii

01.06.2017

Międzynarodowy zespół naukowców przeprowadził badania teoretyczne, których wyniki wykazały, że matryca składająca się z akumulatorów o rozmiarach nano może być ładowana znacznie szybciej niż każdy taki akumulator z osobna. Zjawisko to jest wynikiem tzw. kolektywnych oddziaływań kwantowych, które stanowią podstawę stosunkowo nowej dziedziny - termodynamiki kwantowej. Ten obszar zajmuje się badaniem wpływu efektów kwantowych na prawa tradycyjnej fizyki, które określają takie podstawowe wielkości, jak energia, praca itp.

Zdecydowana większość badań związanych z praktycznym wykorzystaniem zjawisk mechaniki kwantowej ukierunkowana jest na przekazywanie informacji kwantowej i jej przetwarzanie w głębiach opracowanych systemów obliczeń kwantowych. I tylko w pojedynczych przypadkach są badania wykazujące zalety wykorzystania efektów kwantowych w innych dziedzinach, w szczególności w termodynamice. Dopiero niedawno pokazano, w jaki sposób zjawisko splątania kwantowego może pozwolić na wykonanie większej ilości pracy przy użyciu energii pobieranej z pojedynczego urządzenia w nanoskali, rodzaju „baterii kwantowej”.

W nowych badaniach naukowcy wykazali, że zjawiska kwantowe pozwalają nie tylko na efektywniejsze wykorzystanie energii, ale mogą również zwiększyć pojemność i skrócić czas ładowania wspomnianych baterii kwantowych. Co więcej, proces ten nie wymaga obecności splątania kwantowego, chociaż wymaga to szeregu warunków wymaganych do powstania splątania kwantowego.

„Wykazaliśmy, że całkiem możliwe jest zorganizowanie interakcji kwantowej między dwoma lub dużymi ciałami bez angażowania kwantowego splątania w tym zjawisku" – piszą naukowcy z Monash University w Australii. Wszystko to są ciała, w tym przypadku baterie o rozmiarach kwantowych. "

Przewaga kwantowa, jaką dają interakcje, ma również swoje granice, które określają minimalny możliwy czas ładowania akumulatorów ze względu na efekty kwantowe. Głównym czynnikiem ograniczającym jest czynnik szybkości kwantowej, czyli maksymalna szybkość procesów kwantowych, który określa zarówno granice kwantowych procesów termodynamicznych, jak i szybkość przyszłych komputerów kwantowych.

„Bity kwantowe, kubity komputerów kwantowych, które są jonami lub atomami, można również uważać za maleńkie baterie kwantowe, w których można zastosować nasze badania” – piszą naukowcy. To z kolei może doprowadzić do powstania całej gamy fantastycznych technologii, począwszy od maleńkich baterii o porównywalnej pojemności po duże baterie, nanomaszyny zdolne do wykonywania dużej ilości pracy i wiele więcej.

<< Powrót: Seria urządzeń Nanopower Maxim MAX17222 01.06.2017

>> Naprzód: geny sterowane radiowo 31.05.2017

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Nowy, tani procesor zapewnia 1000 razy szybsze odtwarzanie wideo 17.08.2013

Grupa naukowców z University of Michigan w USA, kierowana przez profesora Wei Lu, rozpoczęła prace nad chipem przeznaczonym do przetwarzania danych wideo. Według Phys.org celem naukowców jest, aby procesor przetwarzał wideo tysiąc razy szybciej niż obecne rozwiązania, a jednocześnie zużywał 10 XNUMX razy mniej energii elektrycznej.

Według Lou na świecie jest tak wiele systemów nadzoru wideo, że wkrótce nadejdzie punkt, w którym istniejące systemy komputerowe nie będą już w stanie nadążyć za ilością generowanych danych wideo. „Planujemy stworzyć system, który będzie w stanie to zrobić” – powiedział naukowiec.

Chip, który zaczęli opracowywać amerykańscy naukowcy, jest scharakteryzowany jako „procesor z samoorganizującą się adaptacyjną siecią neuronową”. Sieć ta będzie zbudowana ze standardowych tranzystorów, a także nowych elementów zwanych memrystorami. Memrystor to rezystor pamięci, którego wartość rezystancji zależy od tego, ile prądu przepłynęło wcześniej przez element. Naukowcy twierdzą, że nowy chip będzie w stanie samouczyć się i przetwarzać równolegle dużą liczbę sygnałów.

Zamiast przetwarzać obraz piksel po pikselu, jak ma to miejsce obecnie, sieć neuronowa „obejrzy” cały obraz i zidentyfikuje w nim niesystematyczne struktury poprzez logiczne wnioskowanie.

„Pomysł opiera się na założeniu, że większość informacji wideo to szum”, wyjaśnia Lu. „Zamiast przetwarzać i przesyłać cały ten szum, adaptacyjna sieć neuronowa będzie w stanie wyizolować kluczowe informacje i zrekonstruować obraz na podstawie porcja danych.”

Praca odbędzie się w dwóch etapach. Na pierwszym etapie naukowcy planują wykorzystanie memrystorów jako pamięci oprócz konwencjonalnych połączeń, aby wyposażyć chip w mechanizm samouczący się. W drugim etapie planowane jest zastąpienie połączeń tradycyjnych obwodów elektrycznych memrystorami, czyli zrobienie z nich synaps, tworząc analog mózgu żywej istoty.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn