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不会漏电的量子电池新思路

2019-11-1 环球解密

加拿大艾伯塔大学(University of Alberta)和多伦多大学的科学家合作提出了一种新型量子电池的设计方案,并在理论上证明这种电池不会漏电。

“量子电池是微型的,用于纳米级别的电池,”艾伯塔大学的化学家汉纳(Gabriel Hanna)说,这项研究展示了造出不会漏电的量子电池的可能性,比以前的量子电池模型更好。

汉纳说,量子电池将是未来很多量子设备的重要元件,可能用现有的固态制造技术就能造出。

该团队提议用一种有高度结构对称性的开放量子网络模型作为平台,储存激子(exciton)能量——一个电子吸收一个足够高能的光子时获得的能量。

研究者称,这个模型可以在开放的环境下,实现无损耗的能量存储。

“实现这个量子网络的关键在于‘黑暗状态(dark state)’,”汉纳说,“在‘黑暗状态’下,网络不能与周围环境交换能量。这就从根本上使得这个系统不受任何环境的影响。这意味着这个电池不会泄漏任何能量。”

研究组还提出一个按需放电的总体方案构想,通过可控方式打破其结构对称性来实现。

未来的研究将探索这种电池充放电的可行方式,以及如何扩大规模投入实际应用中。

这份研究近期登上了《物理化学C类期刊》(Journal of Physical Chemistry C)。

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